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No. 1
  利用導航衛星進行飛行器或船舶定位的導航方法。分兩種(1)無源式。用戶不必發射信號即可定位,用戶數量不受限製,且不會暴露自身目標,如美國的子午儀衛星”導航係統;(2)有源式。導航時用戶需發射信號,經導航衛星轉發至地面站,據此計算出用戶位置後再經導航衛星通知用戶,如美國的導航星”全球定位係統。
No. 2
  衛星導航
  satellite navigation
  利用衛星對地面、海洋、空中和空間用戶進行導航定位的技術。在衛星導航係統中衛星的位置是已知的,用戶利用其導航裝置接收衛星發出的無綫電導航信號經過處理以後,可以計算出用戶相對於導航衛星的幾何關係,最後確定出用戶的絶對位置(有時還可以確定出運動速度)。衛星導航綜合了傳統導航係統的優點,真正實現了各種天氣條件下全球高精度被動式導航定位,特別是時間測距衛星導航係統不但能提供全球和近地空間連續立體覆蓋、高精度三維定位和測速,而且抗幹擾能力強。衛星導航係統由導航衛星、地面臺站和用戶導航設備三大部分組成。由多顆衛星組成的導航衛星網構成一組流動的導航臺,地面臺站負責對衛星跟蹤測量和控製管理,地面控製中心根據跟蹤測量數據計算出軌道,並將隨後一段時間的衛星星歷預測數據註入到衛星上,以供衛星嚮用戶發送。用戶導航設備通常由接收機、定時器、數據預處理器、計算機和顯示器等組成。美國於1964年建成世界上第一個衛星導航係統子午儀,1973年起又研製更先進的全球定位係統gps,並於90年代中期正式組網運營。該係統由24顆衛星組成,可提供用戶進行三維的位置和速度確定,定位精度軍用為10米,民用為100米。
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  衛星導航
  satellite navigation
    采用導航衛星對地面、海洋、空中和空間用戶進行導航定位的技術。利用太陽、月球和其他自然天體導航已有數千年歷史,由人造天體導航的設想雖然早在19世紀後半期就有人提出,但直到20世紀60年代纔開始實現。1964年美國建成“子午儀”衛星導航係統,並交付海軍使用,1967年開始民用。1973年又開始研製“導航星”全球定位係統。蘇聯也建立了類似的衛星導航係統。法國、日本、中國也開展了衛星導航的研究和試驗工作。衛星導航綜合了傳統導航係統的優點,真正實現了各種天氣條件下全球高精度被動式導航定位。特別是時間測距衛星導航係統,不但能提供全球和近地空間連續立體覆蓋、高精度三維定位和測速,而且抗幹擾能力強。
    係統組成 衛星導航係統由導航衛星、地面臺站和用戶定位設備三個部分組成(圖1 衛星導航係統組成方框圖)。
    ①導航衛星:衛星導航係統的空間部分,由多顆導航衛星構成空間導航網。
    ②地面臺站:跟蹤、測量和預報衛星軌道並對衛星上設備工作進行控製管理,通常包括跟蹤站、遙測站、計算中心、註入站及時間統一係統等部分。跟蹤站用於跟蹤和測量衛星的位置坐標。遙測站接收衛星發來的遙測數據,以供地面監視和分析衛星上設備的工作情況。計算中心根據這些信息計算衛星的軌道,預報下一段時間內的軌道參數,確定需要傳輸給衛星的導航信息,並由註入站嚮衛星發送(見衛星導航註入站)。
    ③用戶定位設備:通常由接收機、定時器、數據預處理器、計算機和顯示器等組成。它接收衛星發來的微弱信號,從中解調並譯出衛星軌道參數和定時信息等,同時測出導航參數(距離、距離差和距離變化率等),再由計算機算出用戶的位置坐標(二維坐標或三維坐標)和速度矢量分量。用戶定位設備分為船載、機載、車載和單人背負等多種型式。
    衛星導航原理 衛星導航按測量導航參數的幾何定位原理分為測角、時間測距、多普勒測速和組合法等係統,其中測角法和組合法因精度較低等原因沒有實際應用。
    ①多普勒測速定位:“子午儀”衛星導航係統(圖2“子午儀”衛星導航係統工作原理圖)采取這種方法。用戶定位設備根據從導航衛星上接收到的信號頻率與衛星上發送的信號頻率之間的多普勒頻移測得多普勒頻移麯綫,根據這個麯綫和衛星軌道參數即可算出用戶的位置(見多普勒測速係統)。
    ②時間測距導航定位:“導航星”全球定位係統采用這種體製。用戶接收設備精確測量由係統中 4顆衛星發來信號的傳播時間,然後完成一組包括 4個方程式的模型數學運算,就可算出用戶位置的三維坐標以及用戶鐘與係統時間的誤差。
    用戶利用導航衛星所測得的自身地理位置坐標與其真實的地理位置坐標之差稱定位誤差,它是衛星導航係統最重要的性能指標。定位精度主要决定於軌道預報精度、導航參數測量精度及其幾何放大係數和用戶動態特性測量精度。軌道預報精度主要受地球引力場模型影響和其他軌道攝動力影響;導航參數測量精度主要受衛星和用戶設備性能、信號在電離層、對流層折射和多路徑等誤差因素影響,它的幾何放大係數由定位期間衛星與用戶位置之間的幾何關係圖形决定;用戶的動態特性測量精度是指用戶在定位期間的航嚮、航速和天綫高度測量精度。
    導航定位分二維和三維。二維定位衹能確定用戶在當地水平面內的經、緯度坐標;三維定位還能給出高度坐標。多普勒導航衛星的均方定位精度在靜態時為20~50米(雙頻)及80~400米(單頻)。在動態時,受航速等誤差影響較大,定位精度會降低。時間測距導航衛星的三維定位精度可達十幾米(軍用),粗定位精度100米左右(民用),測速精度優於0.1米/秒,授時精度優於1微秒。
    衛星導航發展趨勢是實現全球連續、實時、高精度導航,降低用戶設備價格,建立導航與通信、海空交通管製、授時、搜索營救、大地測量及氣象服務等多用途的綜合衛星係統。
    參考書目 木村小一著,楊守仁等譯:《衛星航法》,交通出版社,北京,1980。(木村小一著,□星航法,海文堂出版株式會社,□京,1976。)
     (徐宗芝)
    
英文解釋
  1. n.:  satellilte navigation
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