全球导航定位系统有哪些作用？

在茫茫大海中航行的船只和在广阔天空中飞行的飞机依靠导航技术沿着预定的路线航行并顺利到达目的地。在古代，航海家通过观察天文现象来确定船只的位置，即观察太阳、月亮和星星的位置。随着指南针、磁罗盘和六分仪的发明，他们开始使用仪器和设备进行导航。随着科学技术的不断发展，完成导航任务的手段越来越多，如无线电导航、惯性导航、天文导航、灯光导航、声纳导航等。，其中无线电导航是使用最广泛和最重要的。

人造地球卫星的出现使人们有可能在天空安装无线电导航站。在过去的50年里，卫星导航技术的发展开启了世界导航技术的新时代。

今天，卫星导航系统可以为地球上任何地方的用户提供全天候、连续和实时的导航数据，指出用户在空间的精确位置(经度、纬度和高度)以及导航速度等。这个系统被称为卫星导航和定位系统。这个系统中的卫星都是按照预定的规则放置在轨道上的。它们被分成特定的轨道平面。每个轨道平面上都有几颗卫星。这些卫星绕地球均匀运行。对于世界各地的各种用户，如飞机、船只、地面车辆、步兵，甚至低轨道上的导弹和卫星，他们可以做他们想做的事情。例如，迷失在密林或沙漠中的军队可以通过按下士兵携带的小接收器上的“定位”按钮，立即知道其位置的确切坐标，以及距离目的地的距离和方向。

导航和定位系统使用三个双曲线的交点来确定空间点的位置。例如，如果一艘船在海上航行，同时测量三个地面导航站的距离，可以得到两组距离差，这样就可以得到两条双曲线位置线，两条双曲线的交点就是船的位置。类似地，如果用户接收器同时测量卫星距离，则可以获得三个独立的距离差分方程，并且可以计算三个相应的旋转双曲线。三个旋转双曲面的交点是用户接收器在空间中的位置。

卫星必须不断向地面发送导航信号。导航信号是加密的编码信号。编码信号包含各种有用的数据，如卫星在轨道上每一时刻的位置、精确的时间数据等。全球定位系统的用户，无论是在陆地、海洋和空中航行的船只、飞机、车辆，甚至是在低轨道运行的导弹、卫星，只要配备了适当的接收器和数据处理设备，就可以接收卫星发送的编码信号。由于用户和卫星之间的距离不同，卫星代码信号到达用户的时间也不同。根据时间和距离测量的原理，不同的时差可以通过无线电测量技术来测量。这些测量数据可以被发送到高速电子计算机进行计算，并且可以立即获得用户的准确位置。

当然，除了上述的关键导航设备外，卫星还必须配备一系列系统来保证卫星的正常运行。例如太阳能电池板、电池和为卫星供电的卫星姿态控制系统。

有了全球定位系统的帮助，世界上陆军、海军和空军的作战能力可以大大提高。它还能提高洲际弹道导弹和战术导弹等武器系统的命中精度。在飞行过程中，可以安装全球定位系统接收机来确定自己的位置，作为中途制导，修正惯性导航系统的累积误差，从而大大提高任务的精度。它还能使战略轰炸机精确确定投放点的位置，使投放精度达到前所未有的精度，这使得全球定位系统具有重大的战略意义。摄影侦察卫星和侦察机也可以用来提高测绘精度和目标定位精度。全球定位系统还将促进石油和矿藏的勘探和开发以及地形图的绘制。

中国将于2020年推出自己的全球导航定位系统，为全球客户提供一定精度的导航定位，这将对民用导航起到积极的推动作用。