卫星导航技术专题讲座_一_第1讲卫星导航技术与应用的发展
卫星导航系统原理及应用教材
卫星导航系统原理及应用教材卫星导航系统是一种利用卫星信号来确定接收设备位置的技术。
它的原理是通过多颗地球轨道卫星发射信号，接收设备通过对接收到的信号进行计算，确定自身位置。
卫星导航系统主要包括全球定位系统（GPS）、伽利略导航系统、北斗导航系统等。
其中，全球定位系统是最为广泛应用的卫星导航系统。
GPS由一组24颗卫星组成，它们分布在6颗不同的轨道上。
这些卫星以恒定的速度绕地球运行，每颗卫星之间相对位置保持不变。
接收设备通过同时接收多颗卫星的信号，并通过信号的传播时间来计算出自身的三维位置。
卫星导航系统在民用和军用方面都有广泛的应用。
在民用方面，车载导航、航空航海、地理测绘、城市规划等领域都离不开卫星导航系统。
在军用方面，军事作战、飞行导航、精确打击等领域也离不开卫星导航系统。
卫星导航系统的应用不仅提高了定位精度，还大大提高了导航速度和覆盖范围。
由于系统提供的定位信息具有全球性，因此可以实现随时随地的导航定位。
这使得人们的出行更加便捷、高效。
另外，卫星导航系统还具有高度的精准性。
通过多颗卫星信号的共同计算，可以获得非常精确的位置信息。
这对于需要高精度定位的应用领域非常重要，比如航空航海、精准农业、地震监测等。
卫星导航系统的原理是基于距离测量和三角定位原理。
在接收设备接收到至少三颗卫星的信号后，可以通过信号的传播时间来确定与每颗卫星的距离，然后通过三角定位原理计算出自身的位置。
而对接收到的信号进行精确的距离测量则需要特殊的信号处理技术，这也是卫星导航系统能够实现高精度定位的关键。
随着卫星导航技术的不断发展，人们对卫星导航系统的要求也越来越高。
除了提高定位精度和覆盖范围外，还需要提高导航速度和多路径排除能力。
因为在城市和山谷地带，由于建筑物和地形的遮挡，会导致接收设备接收到来自不同路径的信号，从而影响定位精度。
因此，对卫星导航系统信号处理技术的研究和应用也成为当前卫星导航技术的研究热点之一。
综上所述，卫星导航系统是一种利用卫星信号来进行定位的技术。
卫星导航技术在航空领域的应用
卫星导航技术在航空领域的应用介绍随着科技的不断发展，卫星导航技术对于航空领域的发展起到了重要的作用。
卫星导航技术使得飞行员更加精确地掌握飞机运行的情况，提高了飞行安全性。
本文将深入探讨卫星导航技术在航空领域的应用，从不同角度分析航空领域所面临的挑战以及卫星导航技术可以帮助解决的问题。
1.航空领域的挑战航空领域是一个需要高安全性、高稳定性的领域，其中最重要的挑战是确保飞机能够按照预定路线进行飞行。
在传统飞行中，飞行员依靠的是飞机配备的设备，比如雷达、气象仪器等。
然而这些设备在某些情况下可能会遇到各种各样的障碍，例如天气问题、设备故障等。
这给飞行安全带来了很大的隐患。
导致了许多事故在发生之前很难进行有效的预测，无论是对于公司还是乘客都会有很大的影响，导致重大的损失。
因此，航空领域需要一种更加优质、高精度的技术来确保飞机的正常运行和乘客的生命安全。
2.卫星导航技术的优点卫星导航技术对于航空领域的应用带来了更多的优势，卫星导航系统可以通过有序的卫星信号接收和数据解码来为飞行员提供位置信息。
相比传统的气象雷达和气象站等设备，卫星导航系统拥有以下优势：（1）更加准确的定位系统。
航空领域对于定位的准确性有很高的要求，卫星导航系统可以满足这一要求。
卫星导航系统通过许多颗人造卫星之间协作得出高精度的位置数据。
（2）更加动态、实时的数据提供能力。
卫星导航系统针对航空领域的应用提供了一种更加实时、更加准确的数据传输方式。
在飞行途中，卫星导航系统可以为飞行员提供准确的导航、气象、空中流量信息以及航径云图等数据。
（3）大范围的适应性。
卫星导航系统可以适应全球范围的航线，无论是在拐角飞行还是高空飞行以及在极地地区的飞行，它都可以提供高质量的服务。
3.卫星导航技术在航空领域的应用现在，航空领域可以综合使用卫星导航技术和传统的雷达等设备，以实现更加安全、更高精度的飞行服务。
在卫星导航技术的帮助下，航空领域可以面临以下挑战：（1）导航和飞行。
卫星导航和定位系统原理与技术
卫星导航和定位系统原理与技术随着科技的不断发展和进步，卫星导航和定位系统已经越来越成为人们生活中必不可少的一部分。
无论是普通民众、探险家还是军事人员都离不开卫星导航和定位系统。
那么卫星导航和定位系统到底是什么原理和技术，它们如何发挥作用呢？下面将具体介绍。
一．卫星导航和定位系统原理卫星导航和定位系统原理是基于卫星，通过信号的传输和接受，进行位置的测量和计算，实现导航和定位的目的。
（一）基本构成卫星导航和定位系统主要由四个部分构成，分别是卫星、地面控制站、用户终端和导航信息中心。
卫星负责向地面控制站发送信号，发送的信号中包含了时间和信号的位置信息。
然后，地面控制站接收到信号，再向用户终端发送解码后的信号，用户终端依据接收到的信号，通过计算、筛选、解析等方式，得出自己的位置信息。
在这个过程中，导航信息中心的责任是收集、计算、存储和更新卫星导航和定位系统的各类数据以及确保信息的正确性和完整性。
（二）信号传输基本原理卫星导航和定位系统实现位置计算的基础是信号传输。
信号传输的基本原理是发射方时间和接收方时间差的计算。
卫星定位系统需要同时接收到至少四个卫星信号才能定位，通过接收卫星信号时每颗卫星发射的信号独自的码顺序和位置信息即可计算自己的位置。
卫星定位系统中的信号传输时间戳是卫星发射信号时刻的计数，这是每一枚定位卫星的自身参数之一，微秒（1秒的1/1000）级别的时间戳精度提高了卫星导航的精度。
二．卫星导航和定位系统技术（一）GPS技术全球定位系统（GPS），是一种基于卫星导航和定位系统原理的技术，利用20颗卫星和地面摆放的测量接收机來确定位置。
GPS技术已经广泛应用于汽车导航、探险、科学研究和导弹制导等领域。
（二）GLONASS技术GLONASS（全球卫星导航系统），是由俄罗斯独立设计研发的一种卫星导航和定位系统，包括24颗卫星。
GLONASS技术大大提高了俄罗斯的导航能力，可以替代GPS，其定位精度也很高。
导航技术及其发展
导航技术及其发展导航技术是指通过各种手段确定自身位置、方向和速度的技术，是现代社会中不可或缺的一部分。
它广泛应用于军事、航空、航海、汽车、手机等领域，极大地提高了人们的生活质量和工作效率。
本文将从导航技术的发展历程、主要技术及其应用前景三个方面进行探讨。
一、导航技术的发展历程1. 古代导航技术在古代，人们主要依靠天文导航、地文导航和经验导航进行定位。
天文导航是通过观测天体位置来确定自身位置的方法，如我国古代的航海家郑和就是利用天文导航技术实现了七次下西洋的壮举。
地文导航则是根据地形、地貌等地理特征来确定位置，如古代丝绸之路上的商队就是利用地文导航技术进行贸易往来。
经验导航则是依靠船员的经验和直觉来判断航向和距离。
2. 近代导航技术随着科学技术的发展，近代导航技术逐渐从经验导航向仪器导航转变。
19世纪末，无线电技术的发明为导航技术的发展提供了新的动力。
1906年，德国人布劳恩首次利用无线电波进行航海导航实验，标志着无线电导航技术的诞生。
随后，各种无线电导航系统如罗兰（Loran）、奥米加（Omega）等相继问世，为航海、航空等领域提供了准确的导航服务。
3. 现代导航技术20世纪70年代，美国开始研发全球定位系统（GPS），并于1994年全面建成。
GPS具有全球覆盖、全天候、高精度等特点，迅速成为现代导航技术的主流。
随后，俄罗斯、欧盟等国家和地区也相继研发了自己的全球导航卫星系统（GLONASS、Galileo等），形成了全球导航卫星系统的竞争格局。
我国自主研发的北斗卫星导航系统（BDS）也于2000年发射成功，并于2020年全面建成，成为全球四大卫星导航系统之一。
二、主要导航技术1. 天文导航天文导航是通过观测天体位置来确定自身位置的方法。
古代的天文导航主要依靠肉眼观测，现代天文导航则利用天文望远镜、星敏感器等设备进行观测。
天文导航具有高精度、不受环境限制等优点，但受天气影响较大。
2. 地文导航地文导航是根据地形、地貌等地理特征来确定位置的方法。
工程测量课件：全球卫星导航系统(GNSS)简介
➢ 卫星位置、卫星钟差从卫星导航电文中获得
➢ 对流层延迟采用经验模型计算
➢ 电离层延迟采用经验模型计算或双频方法消除
➢ 忽略卫星钟差残余误差等误差的影响
只有天线（待测点）坐标、接收机钟误差四个未知数
1
(
X
i S
X )2
(YSi
Y )2
(ZSi
Z)2 2
ctr
i
I
cts
6. GNSS定位基本方法-1伪距单点（绝对）定位
1 +tP 2 +tP 3 +tP 4 +tP
( X1 X P )2 (Y1 YP )2 (Z1 ZP )2
( X 2 X P )2 (Y2 YP )2 (Z2 ZP )2
( X 3 X P )2 (Y3 YP )2 (Z3 ZP )2
( X 4 X P )2 (Y4 YP )2 (Z4 ZP )2
4.2 GNSS接收机分类
(1)按用途 导航型接收机、测地型接收机、授时型接收机、姿态测量型等
(2)按系统类型 单系统接收机、多系统接收机
能同时接收GPS、GLONASS、BDS、GALILEO等卫星信号的接收机，简称为GNSS卫星 定位接收机。
优越性： 增加接收卫星数 提高效率 提高定位的可靠性和精度
服务五大功能。
1.概述- 1卫星导航系统的现状
（4）GALILEO系统 欧盟欧盟通过欧洲空间局和欧洲导航卫星系统管理局建造， 2005年开始研制，正在建设中 基于GALILEO地球参考框架（GTRF），与最新的ITRF保持在3cm(2sigma)以内。
1.概述-2卫星定位技术的应用
1.2卫星定位技术的应用
4. GNSS接收机-1GNSS接收机构成
卫星导航原理与应用面试题(一)
卫星导航原理与应用面试题(一)
卫星导航原理与应用面试题
1. 卫星导航原理相关
•什么是卫星导航系统？
•请解释卫星导航定位的原理。
•分析卫星导航系统的组成部分。
•GPS、GLONASS、Galileo和Beidou等卫星导航系统之间有何不同？•探讨卫星导航系统的误差来源和解决方法。
2. 典型应用场景
•介绍几种常见的卫星导航应用场景。
•卫星导航应用在军事领域的具体作用是什么？
•卫星导航在车辆导航和智能交通系统中的应用是什么？
•卫星导航在航空和航海中的应用场景和挑战是什么？
•卫星导航系统在应急救援中有什么作用？
3. 卫星导航系统的相关技术
•请介绍卫星导航系统的信号传输方式。
•卫星导航系统中的卫星和用户之间如何进行定位和测距？
•分析卫星导航系统中的差分GPS和RTK技术。
•传统卫星导航系统如何处理钟差和对流层延迟？
•简要说明卫星导航系统的精度和可靠性评估方法。
4. 卫星导航系统的发展趋势
•当前卫星导航系统存在的问题和挑战是什么？
•未来卫星导航系统的发展趋势是什么？
•有哪些新技术或新应用对卫星导航系统的发展具有重要影响？•卫星导航系统与其他领域的融合将会产生什么样的变革？
•对未来卫星导航系统研究与发展的建议。
以上面试题可以用来对求职者的专业知识和理解能力进行考核，帮助资深面试官更好地评估候选人的卫星导航领域的能力和潜力。
通信领域中的卫星导航技术
通信领域中的卫星导航技术近年来，随着科技水平的不断提高，卫星导航技术在通信领域发挥着越来越重要的作用。
在军事、民用、应急等多个领域，卫星导航技术的应用已经成为必不可少的一环。
本文将从卫星导航技术的基本概念、应用场景、市场前景等方面来探讨卫星导航技术在通信领域中的重要意义。
一、卫星导航技术的基本概念卫星导航技术，简单来说就是利用卫星和地面接收设备，通过定位、测距、遥测等手段，确定目标位置、运动状态、速度等信息的技术。
目前，全球卫星导航系统有三大主流组织，即美国的GPS、俄罗斯的GLONASS和中国的北斗导航系统。
三大系统都采用了多星组网、多频段多模式接收技术，可以同时支持包括L1/L2/L5等多个频段的信号接收，并且可以实现高精度到厘米级别的位置和速度测量。
二、卫星导航技术的应用场景在通信领域中，卫星导航技术的应用非常广泛，比如：1.无线通信：在无线通信中，卫星导航可以应用于无线网络定位服务、网络优化调度、增强位置隐私保护、安全检测管理等方面，提高网络覆盖范围和信号质量。
2.应急通信：在应急通信中，卫星导航可以用于警报发布、应急指挥调度、救援行动等方面，实现精准的定位和跟踪功能，提高救援效率和准确性。
3.海上通信：在海上通信中，卫星导航可以用于海上航行船舶定位、海洋资源勘探、海上气象预报等方面，提高海上交通安全和经济效益。
4.航空通信：在航空通信中，卫星导航可以用于提供精准的空中导航、飞行控制、空域管理等服务，提高航空安全和运行效率。
三、卫星导航技术的市场前景目前全球卫星导航市场正在迅速发展，主要受到国防、民用、航空、能源、交通等行业的青睐。
据悉，2020年全球卫星导航市场规模已达到了270亿美元，到2025年预计将达到361亿美元。
其中，北美、欧洲和亚太地区是卫星导航市场最为活跃的区域。
总结无论是在商业还是科技领域，卫星导航技术已经变成了必须掌握的一项技术。
在通信领域，卫星导航技术的应用范围非常广泛，可以提高通信网络的覆盖范围和信号质量，提高应急救援效率，促进海上交通和航空安全等。
组合导航技术的发展
EKF）对INS旳速度、位置、姿态以及传感器误差进 行最优估计，并根据估计成果对INS进行输出或者反 馈校正。
6、卫星导航与惯性导航组合方式（续）
松组合旳主要优点
4.3 脉冲星导航
➢ 脉冲星是太阳系以外旳遥远 天体，它们旳位置坐标，如 恒星星表一样构成一种高精 度惯性参照系；
➢ 脉冲星按一定频率发射稳定 旳脉冲信号，其长久稳定度 好于最稳定旳铯原子钟。
➢ 脉冲星能够提供绝好旳空间参照基准和时间基准，所以脉 冲星是空间飞行器旳极好旳天然导航信标。
4、天文导航（续）
系统旳容错功能。 ➢ 提升导航系统旳抗干扰能力，提升完好性。
6、卫星导航与惯性导航组合方式
6.1 涣散组合(Loosely-Coupled Integration)
松组合基本概念
➢ 松 组 合 又 称 级 联 Kalman 滤 波 (Cascaded Kalman Filter)方式。
➢ 观察量——INS和GNSS输出旳速度和位置信息旳差 值；
➢ 另外，因为没有GLONASS卫星旳精确轨道源数 据 ， 故 无 法 测 定 精 度 。 与 GPS 相 比 这 是 GLONASS旳个一主要缺陷。
2、卫星导航旳发展即存在旳问题
2.2 卫星导航存在旳问题（续）
3）GALILEO存在旳主要问题
“伽利略计划”是由欧盟委员会和欧洲空间局共同发起并 组织实施旳欧洲民用卫星导航计划，它受多个国家政策 和利益旳制约，政策具有摇摆性。 因为欧盟受美国旳影响极大，“伽利略计划”本身旳独立 性值得怀疑； GALILEO计划目前已经延后，考虑到目前旳金融危机 ，未来旳GALILEO怎样发呈现在还看不清楚。
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编者按:卫星导航系统发展至今,因其全球性、连续性、实时性、全天候和高精度的特点,已经广泛应用于陆地、海洋、天空和太空的各类军事及民用领域中,成为目前最常用的导航定位技术。
因此,受到了世界各国的极大重视,成为继互联网、移动通信之后发展最快的信息产业之一。
作为一种重要的国家信息基础设施,美国、俄罗斯、欧盟都不惜投入巨资建设卫星导航系统。
目前,美国GPS 、俄罗斯的全球导航卫星系统(GLONA SS )和中国的“北斗一号”卫星导航系统均已投入商业运行。
由中国和欧洲15国共同参与的欧洲民用卫星导航“伽利略计划”以及中国的“北斗二号”也在积极推进中。
作为无线电导航技术之一,卫星导航技术已经广泛应用于现代军事斗争的许多领域,极大地提高了部队的整体作战能力,是取得现代信息战争主导权的重要手段之一。
因此,我们开设关于卫星导航技术专题讲座,向通信工程技术人员、研究生和高年级本科生介绍卫星导航技术的原理及有关知识,希以达到拓宽知识面,共同推动卫星导航技术的发展和应用,并加强卫星导航与通信结合应用研究的目的。
本讲座内容涉及卫星导航系统应用现状及发展简史、系统组成、工作原理,介绍卫星导航中的增强技术、组合导航技术、高灵敏接收技术及A 2GN SS 技术等。
卫星导航技术专题讲座(一)第1讲 卫星导航技术与应用的发展Ξ吕 晶,李广侠,于 永(解放军理工大学通信工程学院训练部,江苏南京210007)摘 要:文中介绍了卫星导航的发展简史,阐述了卫星导航在民事和军事中的应用,并总结了卫星导航的技术发展。
关键词:卫星导航;应用;技术发展中图分类号:TN 967.1文献标识码:A 文章编号:CN 3221289(2009)0320095205D e ve lopm e nt of GNS S Te chnique s a nd A pp lica tionsL V J ing ,L I Guang 2x ia ,YU Y ong(T raining D epantm ent I CE ,PLAU ST ,N anjing 210007,Ch ina )A bs tra c t :T he h isto ry of GN SS w as in troduced firstly .T hen the app licati on s in civil andm ilitary w ere discu ssed and the developm en t of its techn iques w as summ arized .Ke y w o rds :GN SS ;app licati on s ;developm en t of techn iques导航是一种技术与方法的总称,它的最基本的作用是将运载体(飞机、车辆、舰船及人员)从起始点沿着所选定的路线安全、准确、准时地导引到目的地。
在这个过程中,确定运载体的几何位置(即定位)是基础。
第30卷第3期 2009年9月军 事 通 信 技 术Journal of M ilitary Comm unicati ons T echno logy V o l .30N o.3Sep.2009Ξ收稿日期:2009204229;修回日期:2009206210作者简介:吕晶(19652),男,教授.导航的历史久远。
利用天体进行导航是最古老、简便、可靠的导航技术。
但是,利用任何自然天体进行导航都不可避免受到观测时间、地点、气象等诸多自然因素的影响和限制。
千百年来,航海者梦寐以求地期望有朝一日,能在全球范围内,不受天气、时间、地点、自身运动状态等条件限制而获得精确的导航信息。
随着现代科学技术的发展,特别是在宇航技术、电子计算机技术领域里取得重大突破的基础上,人们从利用自然天体定位,逐步发展到设置人造天体来导航,同时,将集成电路、新的电子元器件、电波传播的研究、信息论、自动控制理论、系统工程论等应用于导航中,诞生了卫星导航技术,赋予古老的“天文导航”以新的内容,使人们长久以来的梦想变成了现实。
1 卫星导航系统简史[1]1957年,苏联成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星。
苏联人的成功深深地刺激了美国人的神经。
为了尽快在空间技术方面赶上苏联,美国投入了大量的物力和财力,对苏联的卫星进行观测与研究。
在观测和研究过程中,根据研究人员的发现提出:如果在位置坐标已知的地面接收点精确地测出卫星电波的多普勒频移,。
这一提法给另一位研究人员麦柯卢尔(M eclu re )一个有益的启示。
1958年,他提出了一个与上述提法相反的设想:如果卫星轨道是已知的,只要精确测量出卫星电波的多普勒频移,就可以推算出观测者在地球上的位置。
这一设想就成了美国海军导航卫星系统NN SS (N avy N avigati on Satellite System )的理论基础。
图1 子午仪导航卫星1958年底,美国海军为了满足为发射北极星导弹的核潜艇提供精确的定位数据的军事需求,委托霍普金斯大学应用物理实验室对卫星导航进行研究。
1964年夏,该实验室研制的卫星导航系统进行全球性导航试验获得成功,并开始为海军服务。
这就是世界上第一个实用卫星导航系统——海军导航卫星系统,又称“子午仪”(TRAN S IT )卫星导航系统,如图1所示。
其实,在苏联第一颗人造卫星发射之前,利用人造地球卫星进行导航的科学设想就诞生了。
在1955年至1957年间,列宁格勒马让斯基空军工程科学院在谢布萨维奇教授的领导下,进行了用无线电天文学方法实现飞机领航的可行性研究。
在1958年至1959年间,低轨道卫星无线电导航系统的科学基础取得了实质性进展,这促使苏联于1963年转向实现第一个低轨道卫星导航系统,并命名为“奇卡达”(C I CADA )。
“子午仪”和“奇卡达”系统,即是人类第一代卫星导航系统。
这一系统可以提供全球、全天候以及高精度的导航定位服务,而且安全、经济、可靠,迅速得到广泛地应用。
但是,第一代系统有着很多不足。
首先,当时的发射能力不强,卫星轨道低(约1000km ),卫星数量少(4～6颗),对任何一个地方不能提供连续的覆盖和服务;采用单星、双频多点多普勒频移测速定位体制,定位时间长,定位精度不高,且对运载体的动态特性敏感;不能定高度,只能提供二维导航数据。
图2 GLONA SS 星座为了弥补第一代卫星导航系统的上述不足,1973年12月,美国国防部整合了海军和空军分别提出的“时间导航”(T I M A T I ON )研究计划和6212B 研究计划,提出了一个全天候的新一代卫星导航系统——全球定位系统(GPS ),又称导航星(NAV STA R )系统。
无独有偶,凭借着谢布萨维奇教授的早期研究,苏联在1978年也开始了替代“奇卡达”系统的全球导航卫星系统(GLONA SS )的计划,其星座如图2所示。
GPS 和GLONA SS 分别在1995年和1996年具备了完全运行能力。
这两个系统都提高了卫星轨道高度(约20000km ),采用多星、高频、基于无询问的伪距、伪距变化率测量定位体制,比起第一代的卫星导航系统有更高的全球定位精度,且能连续提供三维(经度、纬度、高度)、三维速度和精确的时间,实现连续实时的导航定位。
中国到1983年初才开始酝酿利用静止轨道卫星进行导航定位的技术方案。
陈芳允院士提出了利用两颗69军 事 通 信 技 术2009年 图3 北斗一号卫星发射地球静止轨道卫星测定用户位置的卫星无线电定位系统的概念,并称之为双星定位通信系统。
1989年,双星定位的设想通过使用两颗“东方红二号”对地静止通信卫星得以证实。
2000年10月和12月成功发射了两颗“北斗”导航卫星,建成了中国第一代卫星导航定位系统——“北斗一代”,2003年5月发射了第三颗“北斗”导航卫星,使系统进入稳定运行。
中国成为世界上第三个拥有独立导航系统的国家。
目前,中国正在进行类似于GPS 的“北斗二代”的建设。
2007年4月,中国发射了“北斗二代”的试验卫星,2009年4月,又发射了属于“北斗二代”的第一颗正式导航卫星。
图3为北斗一号卫星发射现场。
欧盟在1998年提出GAL I L EO 计划,决定建立一个独立于GPS 的、专门为全球民用用户设计的卫星导航系统,并于2002年正式启动了GAL I L EO 计划。
目前,GAL I L EO 系统完成系统的设计,并于2005年和2007年各发射了一颗试验卫星。
从上述的发展历史看,世界各国目前的主流卫星导航系统是:①采用约20000km 高度的中高地球轨道(M EO )卫星组成全球导航星座,以地球静止轨道(GEO )卫星为区域增强卫星,实现区域增强能力;②采用两个以上的L 频段导航信号,实现电离层传播时延的精确校正;③以高精度卫星钟控制下的导航信号为测量对象,用户通过对至少4颗卫星的伪距测量和伪距变化率的测量完成用户位置坐标和运动速度的确定。
2 卫星导航的应用发展[2,3]卫星导航系统一问世,就倍受人们关注,其应用非常广泛,已经从以车辆应用为主转变为目前与通信相融合的个人消费为主的格局。
在民用方面通常可分大众应用、专业应用和生命安全应用。
在大众应用方面:利用卫星定位技术,为人们提供车辆的位置信息及时间信息,使驾驶辅助和车辆跟踪应用从特种车辆扩展到私家车辆和公众车辆,特别是长途运输车辆;也使娱乐休闲、老人和小孩的定位服务等个人应用越来越广泛。
图4 利用GPS 进行测绘专业应用方面:利用卫星定位技术,为近地空间飞行体提供高精度实时的位置、速度和姿态信息以实现飞行体的跟踪、定位、轨道确定、姿态确定和飞行编队等;通过在一个点上长时间观测、多点联测以及数据离线(off 2line )处理等方法,可以达到厘米级甚至毫米级的测量精度,为研究地球动力学、地壳运动、地球自转和极移、大地测量和地震监测等提供了新的观测手段,如图4。
作为连接农业机械到电子信息系统的桥梁,将农田中产量分布、土壤养分分布、土壤水分分布与播种、施肥、灌溉、收获机械结合起来,卫星导航系统越来越多地用于农田养护、播种施肥收割最优化、家畜放养跟踪和收割打场效率改进等。
生命安全应用主要体现在交通运输安全、个人安全以及包括医疗急救、防灾救灾、火警盗警、搜索救援、重大事故应对和公共健康与安全等应急联动方面。
在军事应用方面,则作为位置速度时间传感器,其应用有:向各种射程和各种用途的陆海基和空基武器提供初始化和制导,提供发射架的位置、速度与姿态数据和导弹飞行中的轨迹修正数据,以提高精确打击能力;形成敌我态势信息,成为综合军事信息系统必不可少的组成部分;雷达目标、导弹、军用飞机等高速目标进行精确实时定位与跟踪并提供统一时间,以完成武器威力和性能的评价;军事测绘、高空侦察和电子侦察、目标截获、飞机投弹与对地攻击、近空支援、空地配合、火炮与雷达的快速布列与校准等需要绝对和相对实时定位操作的应用。