提到GPS，大家自然會想到導航、定位，GPS幾乎是現在智能手機中的一項基礎功能。我們了解它是從開車的導航儀、手機的定位開始的，但是它的軍事作用早在海灣戰爭開始就大放光彩，其主要軍事作用有巡航導彈和精確制導炸彈，為戰斗機的飛行和投彈提供有利的條件等。

既然定位和導航這么重要，那我國也要發展自己的衛星導航系統吧！當然，它還有一個比較富有文化內涵的名字：北斗衛星導航系統。

古時候的人們沒有衛星，也沒有霧霾，但是他們有智慧，通過觀察和思考，人們發現可以利用北斗七星與北極星來指引方向，甚至是時間。

全球定位系統

Global Positioning System， GPS

全球定位系統是美國軍民兩用的導航定位衛星系統，GPS以雙頻發射導航信號，頻點L1=1575.42MHz，以正交方式調制了P（Y）碼和C/A碼，在L2=1227.60MHz的頻點上調制了P（Y）碼，通過雙頻發射校正電離層產生的附加延時。

其中，C/A碼的碼速率為1.023Mbps，對應有43dB的處理增益，P（Y）碼速率10.23Mbps，處理增益53dB，GPS信號到達地面的最大信號不超過-153dBW。

它給用戶接收機發送的信息包括衛星狀態、衛星星歷、衛星鐘偏差校正參數以及時間等。

全球導航衛星系統

Global Navigation Satellite System， GNSS

這是一個統稱，除了包含GPS、GLONASS、GALILEO以及BDS這四大導航衛星系統，還包括日本的MSAS、印度的GAGAN以及尼日尼亞的NIG-GOMSAT-1等。

所以GNSS是以人造衛星作為導航臺的星級無線電導航系統，為全球陸、海、空、天的各類軍民載體提供全天候、高精度的位置、速度和時間信息，又稱為天基定位、導航和授時系統。

系統組成：

①衛星星座：由3個獨立的圓形軌道，30顆GNSS衛星組成（27顆工作衛星，3顆備用衛星） 。衛星的軌道傾角i =56°；衛星的公轉周期T=14h23m14S恒星時；軌道高度H=23616km 。

②地面系統：在歐洲建立2個 控制中心；在全球構建監控網。

③定位原理：與GPS相同。

④定位精度：導航定位精度比目前任何系統都高。

計劃實施：

① 1994年開始進入方案論證階段；

② 2003年開始發射兩顆試驗衛星進入試驗階段；

③ 2008年整個伽利略（GNSS）系統建成并投入使用；

GNSS與GPS/北斗的區別

GNSS是Global Navigation Satellite System）全球衛星導航系統，是對北斗系統、GPS、GLONASS、Galileo系統等這些單個衛星導航定位系統的同一稱謂，也可指代他們的增強型系統，又指代所有這些衛星導航定位系統及其增強型系統的相加混合體。也就是說它是由多個衛星導航定位及其增強型系統所拼湊組成的大系統。 GNSS是以人造衛星作為導航臺的星級無線電導航系統，為全球陸、海、空、天的各類軍民載體提供全天候、高精度的位置、速度和時間信息，因為它又稱為天基定位、導航和授時系統。

GNSS增強型系統分為兩種類型

1）一類是利用地球靜止或同步衛星建立的星基增強系統（SBAS），例如美國的廣域增強系統。每個SBAS星座通常由2~3顆地球靜止衛星組成，他們發射不加密的L1信號，從中播發偽距差分校正量、完好性信息和導航信息。新一代SBAS將增加播發一個寬帶民用信號，比如WAAS和EGNOS將分別在GPS的L5和Galileo的E5a/E5b波段上增加播發此類寬帶民用信號。

2）另一類是路基增強系統（GBAS），例如美國的還是差分GPS（MDGPS）和局域增強系統（LAAS）以及壓的路及區域增強系統（GRAS）。

衛星定位為什么至少需要四顆呢？

根據三球交匯定點的原理，用戶終端通過無源接收衛星信息，并根據時差自行計算到衛星的距離，根據三維的距離公式，依靠3個方程得到用戶終端的位置信息，原理上使用3顆衛星可達到定位的目的。

但是，衛星時鐘和用戶終端使用的時鐘不同步，無法通過時差來精確計算距離，故需要第4顆衛星來進行鐘差的解算，再根據計算出的三維位置進一步換算為經緯度和海拔高度。具體實現技術可以參考專業書籍。