衛星導航系統為利用衛星來測量物體位置的系統。
已開始運行的衛星導航系統：
- 美國 ：全球定位系統（GPS），目前唯一覆蓋全球的系統。
- 俄羅斯：全球導航衛星系統（GLONASS），目前只覆蓋俄羅斯境內。
- 中國 ：北斗導航系統，目前只覆蓋中國境內。
正在建立的衛星導航系統：
- 歐盟 ：伽利略定位系統
該系統由三顆（兩顆工作衛星、一顆備用衛星）北斗定位衛星（北斗一號）、地面控制中心為主的地面部份、北斗用戶終端三部分組成。北斗衛星導航定位系統可向用戶提供全天候、二十四小時的即時定位服務，定位精度可達數十奈秒的同步精度，其精度與GPS相當。
工作原理
系統的工作過程是：首先由中心控制系統向衛星I和衛星II同時發送詢問信號，經衛星轉發器向 服務區內的用戶廣播。用戶響應其中一顆衛星的詢問信號，並同時向兩顆衛星發送響應信號，經衛星轉發回中心控制系統。中心控制系統接收並解調用戶發來的信 號，然後根據用戶的申請服務內容進行相應的數據處理。 對定位申請，中心控制系統測出兩個時間延遲：即從中心控制系統發出詢問信號，經某一顆衛星轉發到達用戶，用戶發出定位響應信號，經同一顆衛星轉發回中心控 制系統的延遲；和從中心控制發出詢問信號，經上述同一衛星到達用戶，用戶發出響應信號，經另一顆衛星轉發回中心控制系統的延遲。由於中心控制系統和兩顆衛 星的位置均是已知的，因此由上面兩個延遲量可以算出用戶到第一顆衛星的距離，以及用戶到兩顆衛星距離之和，從而知道用戶處於一個以第一顆衛星為球心的一個球面，和以兩顆衛星為焦點的橢球面之間的交線上。另外中心控制系統從存儲在計算機內的數字化地形圖查尋到用戶高程值，又可知道用戶處於某一與地球基準橢球面平行的橢球面上。從而中心控制系統可最終計算出用戶所在點的三維坐標，這個坐標經加密由出站信號發送給用戶。
短報文通信：一次可傳送多達120個漢字的信息。
精密授時：精度達20奈秒。
定位精度：水平精度100米(1σ)，設立標校站之後為20米(類似差分狀態)。工作頻率：2491.75MHz。
系統容量：每小時540000戶。
北斗星導航系統與GPS系統比較
- 覆蓋範圍：北斗導航系統是覆蓋中國本土的區域導航系統。覆蓋範圍東經約70°一140°，北緯5°一55°。GPS是覆蓋全球的全天候導航系統，能夠確保地球上任何地點、任何時間能同時觀測到6-9顆衛星(實際上最多能觀測到11顆)。
- 衛星數量和軌道特性：北斗導航系統是在地球赤道平面上設置2顆地球同步衛星，衛星的赤道角距約60°。GPS是在6個軌道平面上設置24顆衛星，軌道赤道傾角55°，軌道面赤道角距60°。GPS導航衛星軌道為準同步軌道，繞地球一周11小時58分。
- 定位原理：北斗導航系統是主動式雙向測距二維導航。地面中心控制系統解算，供用戶三維定位數據。GPS是被動式偽碼單向測距三維導航。由用戶設備 獨立解算自己三維定位數據。「北斗一號」的這種工作原理帶來兩個方面的問題，一是用戶定位的同時失去了無線電隱蔽性，這在軍事上相當不利，另一方面由於設 備必須包含發射機，因此在體積、重量上、價格和功耗方面處於不利的地位。
- 定位精度：北斗導航系統三維定位精度約幾十米，授時精度約100ns。GPS三維定位精度P碼目前己由16m提高到6m，C/A碼目前己由25-100m提高到12m，授時精度目前約20ns。
- 用戶容量：北斗導航系統由於是主動雙向測距的詢問--應答系統，用戶設備與地球同步衛星之間不僅要接收地面中心控制系統的詢問信號，還要求用戶設 備向同步衛星發射應答信號，這樣，系統的用戶容量取決於用戶允許的通道阻塞率、詢問信號速率和用戶的響應頻率。因此，北斗導航系統的用戶設備容量是有限 的。GPS 是單向測距系統，用戶設備只要接收導航衛星發出的導航電文即可進行測距定位，因此GPS的用戶設備容量是無限的。
- 生存能力：和所有導航定位衛星系統一樣，「北斗一號」基於中心控制系統和衛星的工作，但是「北斗一號」對中心控制系統的依賴性明顯要大很多，因為 定位解算在那裡而不是由用戶設備完成的。為了彌補這種系統易損性，GPS正在發展星際橫向數據鏈技術，使萬一主控站被毀後GPS衛星可以獨立運行。而「北 斗一號」 系統從原理上排除了這種可能性，一旦中心控制系統受損，系統就不能繼續工作了。
- 實時性：「北斗一號」用戶的定位申請要送回中心控制系統，中心控制系統解算出用戶的三維位置數據之後再發回用戶，其間要經過地球靜止衛星走一個來 回，再加上衛星轉發，中心控制系統的處理，時間延遲就更長了，因此對於高速運動體，就加大了定位的誤差。此外，「北斗一號」衛星導航系統也有一些自身的特 點，其具備的簡訊通訊功能就是GPS所不具備的。
未來發展 和 北斗二號
2008年左右滿足中國及周邊地區用戶對衛星導航系統的需求，並進行系統組網和試驗，逐步擴展為全球衛星導航系統。計劃在2010年之前覆蓋亞洲地區。
北斗二號，是中國開發的獨立的全球衛星地位系統，不是北斗一號的簡單延伸，更類似於，GPS全球定位系統 和 伽利略。
正在建設的北斗二號衛星導航系統空間段將由5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星組成，提供即開放服務和授權服務。開放服務是在服務區免費提供定位、測速和授時服務，定位精度為10米，授時精度為50奈秒，測速精度為0.2米/秒。授權服務是向授權用戶提供更安全的定位、測速、授時和通信服務以及系統完好性信息。
2007年初 北斗二號的兩顆衛星 已經成功發射。
衛星當中的關鍵部件，例如：原子鐘等，到現在還需要依賴進口。如果不能掌握這些技術，精度提升的範圍有限。
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