提高GPS定位精度的数据处理技术
、前言
随着近几年来，GPS系统显示出了在我国越来越广泛的使用用途。GPS 系统应用是一项渗透力非常强的技术，它还将牵引接收机制造业、通信设备制造业、地理信息产品行业的发展，成为信息产业新的经济增长点。因此，合理地应用GPS系统并尽可能地提高其定位精度可以为我国国防和国民经济提供更广的服务。
尽管全球定位系统（GPS）已经是目前精度最高、技术最为成熟的卫星导航系统，但仍有许多使用者不满足于GPS定位的原始精度，尤其在工程测量中，希望获得更高的定位精度以满足更多需求。由GPS进行数据采集了之后要经过一系列的数据处理之后才能得到可用的数据结果的。由于GPS 接收机采集到的是地面接收天线到卫星的距离和卫星星历等与常规测量技术测量所得到
的地面点间的相对关系不同的量，并且GPS测得的成果是基于
WGS-84坐标系，这与使用者需要的地区的点位坐标不同，所以要得到有使用价值的量测定位成果，测量后的数据处理是极为复杂且不可缺少的。
二、GPS数据处理特点
1. 数据量大
当GPS卫星在正常的进行工作时，卫星会不断的用1和0二
进制码元组成的随机码发射导航电文。GPS卫星系统使用的伪码
主要分为两种，一种是军用的P码与民用的C/A码，军用的频率10.23MHz,码间距0.1微秒。民用的C/A码，频率1.023MHz, 重复周期一毫秒，码间距1微秒。GPS的导航电文主要包括工作状况、卫星星历、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。综上所述。GPS系统运行与接收数据量都是非常大的，是许多常规测量方法无法相比拟的。
2.数据处理复杂：采用数学模型,算法等形式多样,从采集
到的原始数据到GPS定位成果，整个处理过程十分复杂，每一过程的数据模
型和就算方法各不相同, 每一过程都需要对不同的数据进行有序的组织,检验和分析。
3 .数据处理对计算机性能要求较高：GPS终端采集的数据
量大,且数据处理过程复杂, 平台软件会根据用户的需要剔除不需要处理的数据进行保存,计算出用户需要的数据传输给用户, 因此会耗费较大量的计算机性能资源,对计算机的性能要求较高。
三、影响GPS数据精度的因素我们根据GPS定位的原理，综合分析了
影响定位精度的主要
因素,它主要来源于信号传播的过程、相应的时间定位精度和接收机误差,因此我们对定位误差的贡献因子主要包括大气层干扰、SA误差、大气层干扰、、对流层延迟改正后残差、大气层干扰及多路径效应误差。概括起来定位的主要误差来源可分为3 类,即卫星误差、信号传播误差和接收误差。
1.卫星有关的误差
1.1. 星历误差
GPS卫星的星历主要分为精密星历与广播星历两种，星历误差是指由历所给出的卫星在空间位置与实际位置之差。我们现在采用精密星历，对于静态清密定位中有着非常重要的作用。
1.2. 卫星钟误差
卫星钟的误差分为两钟，这种误差是由卫星自身所造成的，其本身的精密程度无法被修正。这两种误差是指由钟差、频偏、频漂等产生的误差，也包括钟随机误差。
2.接收设备误差
2.1. 接收机安置误差
测站标石中心的误差相对于接收机天线相位中心。包括天线整平、对中误差和量取天线高误差。精密定位时，操做时必须仔细进行，以期可以减少这种误差的对于总体的影响。
2.2. 接收机计算误差
具有一定局限性的还有接收机所产生的噪声及接收机接收到的卫星们
号传播的时间的精度控制问题。这就造成了接收机的计算位置出现了偏差。但是接收机所产生的误差，比信号在传输过程中所引起的误差要小很多。
2.3. 接收机计算误差
由接收机自身的精度决定，无法进行改正。而接收机安置误差和卫星与接收机组成的几何形状的影响可以通过具体操作来
解决。
3.与信号传播有关的误差
卫星信号从太空传输到接收机，要经过大气层中的电离层和对流层，它们会引起电磁波传播的延迟，使信号穿过大气层的速度不相同。接收卫星信号受周围环境的影响，可能会产生多路径效应。
3.1. 对流层折射误差
信号的路径发生变化，这与地表上不同的气压与湿度等不一样相关，地表气体中所包含的水气会引起信号的反射；大气层的密度从上至下越来越大，这些问题得距离产生误差。卫星的高度角越大，对其产生的影也会越小，如果反之影响则会越大。为了消弱这种影响，对流层折射差，我们引入了对流层的模型，以期可以更好的测量正确的路径并将距离加以改正，
3.2. 多路径效应误差
GPS言号也会受到反射。我们所设置的地面信号接收设备，
它接收了来自卫星所传递的信息之外，还接收来自地表高大建筑径效应。而接收机所接收的所有信号里，这些出现的干扰信号会阻碍接收机接收GPS勺原始信号，这些都造成了我们对于位置的计算偏差，这些原因是影响GPS定位精度的重要误差源。
或山体或是水域所传递的干扰的信号，多路径的信号传播称为路
四、提高GPS数据处理精度措施
1. 减小接收机误差的措施
1.1. 接收机安置误差
我们需要加强对于人员的培训力度，使得仪器的操作人员可以熟练的常握操作的全过程。仪器的量取、仪器对中整平等会直接影响定位精度，另外，对于不同的仪器的动态与静态的切换、电量的衬时检测对观测结果也很重要。
1.2. 仪器对中整平
仪器对中设备的精度直接影响控制网的点位精度和边长相对精度，需要在测前对仪器进行立体的检验，脚架是否稳定，基座对中部位在互为180。的方向上，对中精度偏离控制在1mn之内。
1.3. 仪器高量取
用三次平均值进行测定，精确仪器高量取，盒尺精度要有保证，最后取结果。
2．削弱信号传播误差的措施
2.1. 电离层折射误差
我们通过采用双频的接收机，用来计算可以有效减弱电离层折射的影响的大气层，经较GPS卫星的信号L1与L2载波。
2.2. 对流层折射误差
我们通过对接收机角度的控制来减少，接收机角度对于对流层折射的影响。
2.3. 多路径效应误差
多路径误差具的复杂性特点，我们无法对他进行改正，我们
只能对其进行削弱的办法。在接收机选择点位的时候，我们应该尽量避免选择那种大面积积的反射性平面物体等；并且应该远高汽车的停靠位置；而且不能选择低洼地区安装接收机，以免信号反射到空中。
3.削弱信号干扰误差的措施
我们通过选择合适的点位，用来消除信号的干扰情况，在进行实地选点的过程中，应考虑多方面的因素，避开可能产生信号
干扰的区域；首先，远离大功率的发射源，其次，接收机的周围减少障碍物，以免信号被遮挡，失去连续性。
不应产生无线电信号，这些信号会影响接收机；最后在视场内应
4.削弱与控制网布设有关的误差
我们已知的点位的分布选择情况时，我们应该尽量选择大边长，尽量的减速少方位的边出现短边的情况。我们为了相对精度提高了大边的长度；应该按照C级网进行布设，已知2个点之间进行连接的独立闭合环数应小于等于6，在点位分布超过此要求时，控制网的精度得不到保证，在我们进行布网时，应该尽量的减少独立的闭合环数，以提高对其网的控制精度。
5、提高GPS网的可靠性
增加观测时段数、增加独立基线数，保证一定的重复设站次数，保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连，这样可以使得测站具有较高的可靠性在布网时要使网中所有最简异步环的边数不要过多，对网中距离较近的点一定要进行同步观测，以获
得直接观测基线。可以在全面网之上建立框架网，以框架网作为整个GPS 网的骨架。在布网时要使网中所有最简异步环的边数要过多。在建立GPS网时，引入高精度激光测距边，作为观测值与
GPS观测值一同进行联合平差，或将它们作为起算边长。
五、GPS数据处理精度的提高在电厂建设工程中的体现
将GPS系统应用于电厂建设测量工程中，在很多方面相较于传统测量仪器，在初级控制网及次级控制网的建立、辅助厂房轴线定位、地形测量等方面，具有定位精度高、观测时间短、作业费用低等特点，具体特点及功能表现如下：
1、定位精度高。
电厂建设工程中，需要建立不同精度等级的控制网，使用静态定位方式，进行厂区内初级控制网及次级控制网的布测，通过提高GPS数据处理精度的措施，通过与上一次控制网点的联测，
最终控制网点相对点位中误差可以达到2mmr级别，很好得满足电厂建设重要厂房定位的需要。
2．观测时间短。
随着GPS系统的不断完善软件的不断更新，目前相对静态定位仅需30?45分钟就可以满足建立厂区控制网的精度要求；如
果进行地形测量，使用实时动态定位技术（RTK定位测量时，流动站完成一个点的观测时间只需1?3秒钟。基于这种短时间的操作特点，GPS技术使用时可以快速地完成厂区地形测量工作。
无需传统全站仪测量方式下的点间通视及查找棱镜目标，提高工
全球四大卫星定位系统 一．GPS系统（美国） 二．北斗系统（中国） 三．GLONASS系统（俄罗斯） 四．伽利略卫星导航系统（欧盟） GPS系统（美国） GPS系统是美国从上世纪70年代开始研制，历时20年，耗资近200亿美元，于1994年全面建成的新一代卫星导航与定位系统。GPS利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力。它是继阿波罗登月计划、航天飞机后的美国第三大航天工程。如今，GPS已经成为当今世界上最实用，也是应用最广泛的全球精密导航、指挥和调度系统。 GPS系统概述GPS系统由空间部分、地面测控部分和用户设备三部分组成。 （1）空间部分GPS系统的空间部分由空间GPS卫星星座组成。 （2）控制部分控制部分包括地球上所有监测与控制卫星的设施。 （3）用户部分GPS用户部分包括GPS接收机和用户团体。 主要功能： 导航 测量 授时
标准：全球定位系统(GPS)测量规范GB/T 18314-2001 Specifications for global positioning system (GPS) surveys 种类： GPS卫星接收机种类很多，根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型；根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。 北斗卫星导航系统 中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System， 统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。 段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户 度0.2米/秒，授时精度10纳秒。 系统构成 北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨 道卫星组成，中国计划2012年左右，“北斗”系统将覆盖亚太地区，
高精度卫星导航定位行业研究报告 目录 一、全球卫星发展概况 (3) 二、全球卫星导航系统发展历程 (4) 1、50年代末至60年代末是GPS研发的初级积累阶段 (4) 2、70年代初至80年代末GPS研发正式开始 (5) 3、1989年至1994年是GPS实用组网阶段 (5) 4、994年至2000年是GPS军转民的过渡阶段 (5) 5、2000年GPS正式放开在全球广泛推广应用 (5) 三、全球卫星导航定位行业市场规模 (6) 四、中国卫星导航定位行业发展历程 (6) 1、90年代中期以前为起步阶段 (6) 2、1996—1997年是市场发展期 (7) 3、1998—2001年是市场逐渐成熟的时期 (7) 4、2002年进入产业化发展阶段 (7) 5、2005年民用市场规模化发展开始 (7) 五、中国市场规模 (9) 六、中国卫星导航定位行业基本特点 (10) （一）高精度卫星导航定位行业 (10) 1、专业市场正在成长，国厂商加速赶超国外厂商 (10)
2、国企业竞争力提升，从进口主导格局走向国产替代进口 (10) 3、行业毛利随着技术进步、成本回落以及规模影响的共同驱动下稳步提升 (11) 4、GNSS产业已经形成专业的上下游产业链结构，中国高精度GNSS 产业链已经初步形成，国产品牌在GNSS产业价值链上取得重要位置 (11) （二）消费类卫星导航定位行业 (12) 1、市场形成一定规模，数百家终端企业参与竞争，盗版与山寨泛滥成灾 (12) 2、以北上广为中心的三大区域是消费类应用市场的发动机 (13) 七、高精度卫星导航定位应用市场概况 (14) (一) 应用市场规模 (14) 1、全球卫星导航定位专业应用市场 (14) (二) 行业应用市场发展 (15) 1、测绘仪器市场 (15) 2、GIS地理信息市场 (19) 3、系统工程 (22) 八、高精度卫星导航行业市场竞争结构分析 (25) (一) 高精度GNSS产品 (25) 1、市场竞争结构 (25) (二) 水声探测设备 (28) 1、市场竞争结构 (28) 九、高精度卫星导航定位行业市场发展趋势 (30) （一）高精度GNSS产品市场发展趋势 (30) （二）水声探测设备市场发展趋势 (32) 十、高精度卫星导航定位行业技术发展趋势 (33) （一）高精度GNSS产品技术发展趋势 (33)
全球卫星导航定位行业分析报告 一、全球卫星发展概况 卫星导航定位技术指利用全球卫星导航定位系统所提供的位置、速度及时间信息对各种目标进行定位、导航及监管的一项新兴技术。与传统的导航定位技术相比，由于卫星导航定位技术具有全时空、全天候、连续实时地提供导航、定位和定时的特点，已成为人类活动中普遍采用的导航定位技术。因此，全球卫星导航定位系统一经问世，在市场需求的牵动下很快就深入到各国军事、安全、经济领域的方方面面，使航空、航海、测绘、机械控制等传统产业的工作方式发生了根本的改变，开拓了移动位置服务等全新的信息服务领域，并迅速发展成为一个新兴的产业——卫星导航定位产业。 以美国GPS为代表的卫星导航定位产业已经成为当今国际公认的八大无线电产业之一。在人类信息社会中，有80%以上的信息与“位置”和“时间”有关，在卫星导航定位技术出现以后，它可以迅速将位置、时间信息数字化，进入互联网和各行各业的信息应用系统，被人们所使用。 目前世界上投入正式运行的卫星导航定位系统有美国的GPS系统、俄罗斯的Glonass系统和我国的北斗卫星导航定位系统。其中GPS的应用最为广泛，占到全球应用的95%以上。鉴于民用需求的巨大与旺盛，为了摆脱对美国GPS系统的依赖，打破美国对全球卫星导航产业的垄断，欧盟在2002年提出建设Galileo 系统，俄罗斯则计划在2010年全面恢复Glonass系统，我国在2006年对外公布建设我国新一代北斗卫星导航定位系统，卫星导航定位产业步入了一个多系统并存、多技术融合的发展新阶段。 我国的卫星导航定位应用是在全球卫星导航定位系统逐步开放、透明的大环境下，通过学习、引进、消化、吸收再创新的方式发展起来的。美国的GPS系统在20世纪80年代建设初期是一个严加保密的纯军事系统。随着全球政治格局和经济一体化的发展，其已从最初的“军用为主、民用为辅”发展到“强军护民、以民养军”的新阶段。美国GPS政策的每一次开放调整，都有力地推动了本国及全球卫星导航定位产业的市场发展。随着卫星导航定位在我国应用领域的不断拓展和深入以及自主的北斗卫星导航定位系统的建设，使我国在卫星导航定位系统技术和导航信号处理技术、卫星导航定位芯片技术和板卡、高精度接收机产品等方面取得重大突破，积累了应用经验，卫星导航定位技术与产品已呈现自主创新，集成创新，引进、消化、吸收再创新的多元并举发展的格局。 二、全球卫星导航系统发展历程 GPS可以说是最早也是目前最为完善成熟的全球卫星导航定位系统，最为当今最完善、覆盖率最高卫星导航定位，GPS的发展历程就代表了全球卫星导航定位行业的发展。 1、50年代末至60年代末是GPS研发的初级积累阶段 1958年底，美国海军武器实验室委托霍布金斯大学应用物理实验室，研究为美国军用舰艇导航服务的卫星系统，即海军导航卫星系统。60年代末，美国在此基础上着手研制新的卫星导航系统，以满足海陆空三军和民用部门对导航越来越高的要求。
浅析全球卫星导航定位技术原理及应用 一、前言 导航定位的需求,可以说不是历来就有的,在人类早期物质生产活动中以牧猎为主,日出而作,日落而息。当时人们离不开森林和水草,或是随着水草的兴衰而漂泊不定,根本不需要什么明确的定位。但是,随设社会的发展,到了农业时代,在人们开发农田,兴修水利等相应活动中就逐渐产生了测绘定位的需求,可以说在这时,导航定位就在慢慢酝酿之中。等到了工业时代,人类的活动遍及全球,而一些工程比如航海、航空、洲际交通工程,通信工程,矿产资源勘探工程,地球生态及环境变迁的研究,就需要精确地定位。这些需求促使导航定位技术的发展,并把这项技术带到一个前所未有的发展时期,它的手段也从光学机械过渡到光电子精密机械仪器的时代。社会是不断发展的,科技是不断进步的,20世纪末,出现了电子计算器技术、半导体技术、激光技术、航天科学技术,它们的出现,把人类带到了电子信息时代和航天探索时代。当1957年前苏联发射了人类第一颗人造地球卫星,人类跟踪无线电信号中发现了卫星无线电信号的多普勒频移现象,这预示着一种全新的天空定位技术的可行性,由此,人类进入了卫星定位和导航的时代。 二、简介 1:全球卫星导航定位系统(global navigation and positioning satellite system采用极轨道星座和无源定位方式为美国提供全球覆盖的导航及定位系统。简称GPS。其轨道高度约为2×104 km,在6条轨道上运行有24颗卫星,每12 h绕地球一周,能保证地球上任何地点的用户都能至少同时看到4颗卫星。它属于非静止卫星定位系统。移动用户利用导航定位接收机来接收4颗(或4颗以上卫星的导航定位信号,并测量不同信号的到达时间,求出移动用户的三维空间坐标,自动给出经度和纬度显示,从而实现用户的自主定位。也可通过无线传输手段将用户定位信息传送到调度中心,实现对移动用户的调度控制。 GPS向用户广播的导航信号为双频,分别为1 575.42MHz 和1 226.60MHz。采用多种直接序列扩频码的码分多址和伪码测距技术。直接序列扩频码主要有P码
简单对比全球四大卫星导航系统 2011年12月27日，对于中国的高精度测绘定位领域来说是一个不平凡的日子，中国北斗卫星导航系统(CNSS)正式向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服务，这是世界上第三个投入运行的卫星导航系统。 在此之前，美国的全球定位系统(GPS)和俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)早在上世纪90年代就已经建成并投入运行。与此同时，欧盟也在打造自己的卫星导航系统——“伽利略”计划。 那么，这四大卫星导航系统之间到底有着怎么样的区别和联系呢？下面，就让我们来逐个分析一下，通过四大卫星导航系统的优劣分析，给大家一个较为明显的概念。 四大卫星导航系统各有优势，详情如下： GPS：成熟 GPS，作为大家最为熟悉的定位导航系统，她最大的特点就是技术方面最为成熟。 美国“全球定位系统”（GPS），是目前世界上应用最广泛、也是技术最成熟的导航定位系统。GPS空间部分目前共有30颗、4种型号的导航卫星。1994年3月，由24颗卫
星组成的导航“星座”部署完毕，标志着GPS正式建成。 中国北斗：互动开放 北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。系统建设目标是：建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。目前市面上定位导航仪器公司如国外的天宝、拓普康，国内的华测导航等都已支持北斗卫星导航定位系统。 欧盟伽利略：精准 伽利略定位系统是欧盟一个正在建造中的卫星定位系统，有“欧洲版GPS”之称。伽利略定位系统总共发射30颗卫星，其中27颗卫星为工作卫星，3颗为候补卫星。该系统除了30颗中高度圆轨道卫星外，还有2个地面控制中心。 俄罗斯格洛纳斯：抗干扰能力强 早在美苏冷战时期，美国和苏联就各项技术特别是空间技术方面争锋相对，在美国GPS技术遍布全国的同时，苏联也没闲着，一直忙于研发自己的全球导航定位系统。俄罗斯的这套格洛纳斯系统便是其不断努力的结果。格洛纳斯由24颗卫星组成，也是由军方负责研制和控制的军民两用导航定
2016-2022年中国高精度卫星导航定位（GNSS）市场评估与发展前景研 究报告 https://www.doczj.com/doc/8b12908764.html,
什么是行业研究报告 行业研究是通过深入研究某一行业发展动态、规模结构、竞争格局以及综合经济信息等，为企业自身发展或行业投资者等相关客户提供重要的参考依据。 企业通常通过自身的营销网络了解到所在行业的微观市场，但微观市场中的假象经常误导管理者对行业发展全局的判断和把握。一个全面竞争的时代，不但要了解自己现状，还要了解对手动向，更需要将整个行业系统的运行规律了然于胸。 行业研究报告的构成 一般来说，行业研究报告的核心内容包括以下五方面：
行业研究的目的及主要任务 行业研究是进行资源整合的前提和基础。 对企业而言，发展战略的制定通常由三部分构成：外部的行业研究、内部的企业资源评估以及基于两者之上的战略制定和设计。 行业与企业之间的关系是面和点的关系，行业的规模和发展趋势决定了企业的成长空间；企业的发展永远必须遵循行业的经营特征和规律。 行业研究的主要任务： 解释行业本身所处的发展阶段及其在国民经济中的地位 分析影响行业的各种因素以及判断对行业影响的力度 预测并引导行业的未来发展趋势 判断行业投资价值 揭示行业投资风险 为投资者提供依据
2016-2022年中国高精度卫星导航定位（GNSS）市场评估与发展前景研究报告 【出版日期】2016年 【交付方式】Email电子版/特快专递 【价格】纸介版：7000元电子版：7200元纸介+电子：7500元【报告编号】R404343 【报告链接】https://www.doczj.com/doc/8b12908764.html,/research/201604/404343.html 报告目录： 卫星导航定位技术为人们出行带来了很多便利，但很多车载导航和手机导航给人留下了定位系统精度并不高的印象，常常出现定位偏差因此耽误行程的问题，引发诸多吐槽。通过卫星定位一些关键技术的应用，精度可以提高到厘米级的程度。 智研数据研究中心发布的《2016-2022年中国高精度卫星导航定位（GNSS）市场评估与发展前景研究报告》依据国家统计局、海关总署和国家信息中心等渠道发布的权威数据，以及中心对本行业的实地调研，结合了行业所处的环境，从理论到实践、从宏观到微观等多个角度进行研究分析。它是业内企业、相关投资公司及政府部门准确把握行业发展趋势，洞悉行业竞争格局，规避经营和投资风险，制定正确竞争和投资战略决策的重要决策依据之一，具有重要的参考价值！ 智研数据研究中心是中国权威的产业研究机构之一，提供各个行
全球卫星导航定位技术 摘要：卫星导航定位系统在国民经济建设中占有重要的位置，是国民经济信息化建设的重要组成部分和推进力量，是建设国家信息体系的重要基础设施，是直接关系到国家安全、经济发展的关键性系统技术平台。以GPS为代表的卫星导航定位(GNSS)应用产业已逐步成为一个全球性的高新技术产业。国家对卫星导航定位产业的发展高度重视，“十五”计划发展纲要确定卫星导航定位为国家高技术工程的12个专项之一，国家发改委在2002年实施了卫星导航产业化专项，以北斗卫星导航试验系统和其他卫星定位导航系统的广泛应用为推动力的我国卫星导航定位产业，正进入高速发展的关键时期。本文介绍了全球卫星导航系统的现状以及分析其原理，并分析了全球卫星导航的发展应用。 关键词：卫星导航定位系统；高新技术 Abstract: the satellite navigation and positioning system in the development of national economy, holds the important position, the informationization of the national economy is the important part of the construction and promote the strength, the construction of national information system is the important infrastructure, is directly related to national security, economic development and the key system technology platform. As a representative of the with GPS satellite navigation and positioning (GNSS) application industry has gradually become a global new high technology industry. National satellite navigation and positioning of the development of the industry, more attention of the tenth five-year plan to determine the program for the development of satellite navigation and positioning for the national high technology project of one of the 12 special, the national development and reform commission in 2002, the industrialization of the satellite navigation special to beidou satellite navigation test system and other positioning satellite navigation system for the wide application of driving force of China’s satellite navigation and positioning industry, entering the critical period of development. This paper introduces the present situation of the global satellite navigation system and analyzes the principle, and analyzed the development and the application of the global satellite navigation. Keywords: satellite navigation and positioning system; High and new technology 按照定位导航的方式可分成：卫星定位导航、自主式导航、组合导航以及无源导航。 1、全球卫星导航系统介绍 世界上现有卫星导航系统有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS以及欧洲
全球四大卫星导航系统 美国GPS系统 目前世界使用最多的全球卫星导航定位系统是美国的GPS系统。它是世界上第一个成熟、可供全民使用的全球卫星定位导航系统。该系统由28颗中高轨道卫星组成，其中4颗为备用星，均匀分布在距离地面约20000千米的6个倾斜轨道上。 俄罗斯格洛纳斯系统 格洛纳斯是前苏联国防部于20世纪80年代初开始建设的全球卫星导航系统，从某种意义上来说是冷战的产物。该系统耗资30多亿美元，于1995年投入使用，现在由俄罗斯联邦航天局管理。格洛纳斯是继GPS之后第2个军民两用的全球卫星导航系统。 欧洲伽利略系统 伽利略系统是欧空局与欧盟在1999年合作启动的，该系统民用信号精度最高可达1米。 计划中的伽利略系统由30颗卫星组成。2005年12月28日，首颗实验卫星Glove-A发射成功，第2颗实验卫星Glove-B在2007年4月27日由俄罗斯联盟号运载火箭于哈萨克斯坦的拜科努尔基地发射升空。 中国北斗系统 北斗全球卫星定位导航系统由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，提供开放服务和授权服务两种模式。根据系统建设总体规划，2020年左右，建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。 2011年4月10日，我国成功发射第八颗北斗导航卫星，标志着北斗区域卫星导航系统的基本系统建设完成，我国自主卫星导航系统建设进入新的发展阶段。从当初的“最高机密”，到今日向民用市场推广，北斗计划已经走过了20多年。曾经的主力科学家已经成了白发苍苍的院士，北斗系统的理论创始人也已经故去。4月10日4时47分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将第八颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道。这是一颗倾斜地球同步轨道卫星。这颗卫星将与2010年发射的5颗导航卫星共同组成“3+3”基本系统(即3颗GEO卫星加上3颗IGSO卫星)，经一段时间在轨验证和系统联调后，将具备向我国大部分地区提供初始服务条件。今明两年，我国还将陆续发射多颗组网导航卫星，完成北斗区域卫星导航系统建设，满足测绘、渔业、交通运输、气象、电信、水利等行业，以及大众用户的应用需求。 中国卫星导航系统管理办公室负责人冉承其介绍，目前，北斗卫星导航系统正按照“三步走”发展战略稳步推进第一步，2003年建成北斗导航试验系统。系统由三颗地球同步静止轨道卫星和地面系统组成，可为我国及周边地区的中、低动态用户提供定位、短报文通信和授时服务，已应用于水利、渔业、交通、救援等国民经济领域，经济和社会效益显著。第二步，2012年左右，将建成由10余颗卫星组成的北斗区域卫星导航系统，具备覆盖亚太地区的服务能力，采用无源定位体制，具有定位、导航、授时以及短报文通信功能。第三步，2020年左右，建成由30余颗卫星组成，覆盖全球的北斗全球卫星导航系统，系统性能达到同期国际先进水平。 北斗卫星导航系统除了能够提供高精度、高可靠的定位、导航和授时服务，还保留了北斗卫星导航试验系统的短报文通信、差分服务和完好性服务特色，是我国经济社会发展不可或缺的重大空间信息基础设施。
全球四大卫星定位系统 目前，世界上只有少数几个国家能够自主研制生产卫星导航系统。当前全球有四大卫星定位系统，分别是美国的全球卫星导航定位系统GPS、俄罗斯的格罗纳斯GLONASS系统、欧洲在建的"伽利略"系统、和中国的北斗卫星导航系统。 一、美国GPS长期垄断 美国国防部从1973年开始实施的GPS系统，这是世界上第一个全球卫星导航系统，在相当长的一段时间内垄断了全球军用和民用卫星导航市场。GPS全球定位系统计划自1973年至今，先后共发射了41颗卫星，总共耗资190亿美元。GPS原来是专门用于为洲际导弹导航的秘密军事系统，在1991年的海湾战争中首次得到实战应用。随后，在科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中大显身手。从克林顿时代起，该系统开始应用在了民用方面。现运行的GPS系统由24颗工作卫星和4颗备用卫星组成。美国利用GPS获得了巨大的经济利益，多年来在出售信号接收设备方面赚取了巨额利润。以1986年为例，当时一台一般精度的GPS定位仪价格5万美元，高精度的则达到10万美元。现在价格虽然有所下降，但也可推算出20年来GPS"收获颇丰"。以GPS为代表的卫星导航定位应用产业，已成为八大无线产业之一。据美国国家公共管理研究院进行的调查评估表明，GPS的全球销售额将以每年38%的速度增长，2005年全球GPS市场已达到310亿美元。长期以来，美国对本国军方提供的是精确定位信号，对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号--也就是说，地球上任何一个目标的准确位置，只有美国人掌握，其他国家只知道个"大概"。在海湾战争时，美国还曾置欧盟各国利益不顾，一度关闭对欧洲GPS服务。 2003年3月20日，伊拉克战争爆发。大批轰炸机、战斗机猛扑向伊拉克首都巴格达，用炸弹准确地将一座建筑彻底摧毁，行动代号："斩首行动"；4月，一架B-1B"枪骑兵"轰炸机临时接到任务，用炸弹摧毁了另一座建筑。他们的目标都是一个人：萨达姆侯赛因，他们所使用的炸弹都是一种：联合攻击炸弹(JDAM)，这些炸弹之所以都能够精确的打击目标，是因为他们都是通过卫星定位来实现定位，提供这种定位服务的正是由24颗美国卫星组成的全球定位系统--GPS。 由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，作为先进的测量手段和新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。 随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展，美国政府宣布，在保证美国国家安全不受威胁的前提下，取消SA政策，GPS民用信号精度在全球范围内得到改善，利用C/A码进行单点定位的精度由100米提高到10米，这将进一步推动GPS技术的应用，提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量，刺激GPS市场的增长。 二、俄罗斯GLONASS（格洛纳斯）系统 "格洛纳斯GLONASS"是俄语中"全球卫星导航系统GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE"的缩写。作用类似于美国的GPS、欧洲的伽利略卫星定位系统。最早开发于苏联时期，后由俄罗斯继续该计划。俄罗斯1993年开始独自建立本国的全球卫星导航系统。1995年俄罗斯耗资30多亿美元，完成了GLONASS导航卫星星座的组网工作。它也由24颗卫星组成，原理和方案都与GPS类似，不过，其24颗卫星分布在3个轨道平面上，这3个轨道平面两两相隔120°，同平面内的卫星之间相隔45°。每颗卫星都在19100千米高、64.8°倾角的轨道上运行，轨道周期为11小时15分钟。地面控制部分全部都在俄罗斯领土境内。俄罗斯自称，多功能的GLONASS系统定位精度可达1米，速度误差仅为15厘米/秒。如果必要，该
高精度卫星导航定位产业市场研究报告 上海产业技术研究院 卫星导航产业发展战略研究中心 2015年4月
前言 这是一篇很好的报告，有质有量，很多数据来自于第一线，值得一读。高精度是卫星导航的特色，由于卫星导航利用的是原子钟技术，用时间来测量距离，所以达到了导航领域前所未有的高精度。有一句俗话：“卫星导航，玩儿的就是高精度”。近年来，高精度技术的进一步发展已经成为卫星导航的重要趋势，一是卫星导航系统本身的信号精度，在不断的提高，用户的无误差测距精度已经降到米以下，GPSIII的定位精度有望达到0.6米；二是国际GNSS服务（IGS）机构已经可以在网络上提供精密星历和星钟的时钟改正的实时服务；三是星基、地基的增强服务在逐步升级，提供更加精密优质的服务能力；四是在多系统兼容互操作与接收机方面进一步取得新的成果和发展，对于精度提升有明显意义。 值得指出的是，高精度定位的应用与服务产业与市场领域，在快速发展进步。最近，我国在北斗系统的推动下，高精度应用，已经逐步走出传统的大地测量测绘应用，走向更加广阔的领域，在精细农业、位移监测、高铁控管、驾考驾培、地下管网、车道级定位……等一系列领域出现新应用、新服务、新业态，值得大家关心。本报告有理有据、有观点、有想法，所持建议和想法很有参考价值。 曹冲 2015年4月15日
目录 一、卫星导航产业概述 (5) （一）卫星导航系统概述 (5) （二）卫星导航应用概述 (6) （三）全球卫星导航产业发展概述 (8) （四）中国卫星导航产业发展概述 (10) 二、高精度卫星导航定位产业现状 (13) （一）发展概况 (13) （二）产业链分析 (16) （三）行业利润情况 (19) （四）市场供需情况 (21) 三、卫星导航测绘仪器市场分析 (22) （一）市场规模 (22) （二）发展特点 (23) （三）竞争格局 (23) （四）影响因素 (24) （五）规模预测 (24) 四、中国GIS数据采集器市场发展分析 (26) （一）市场规模 (26) （二）发展特点 (27) （三）规模预测 (28) 五、卫星导航位移监测应用市场分析 (29) （一）市场规模 (29) （二）发展特点 (34) （三）竞争格局 (35) （四）影响因素 (35) （五）规模预测 (36) 六、卫星导航农业机械应用市场分析 (38) （一）市场规模 (38) （二）发展特点 (42) （三）竞争格局 (42) （四）影响因素 (43) （五）规模预测 (43)
第六章全球卫星导航系统原理及应用 第一节卫星定位技术简介 一、概述 具有全球导航定位能力的卫星定位导航系统称为全球卫星导航系统，英文全称为Global Navigation Satellite System，简称为GNSS。目前已有的卫星导航系统包括美国的全球卫星定位系统（GPS）、俄罗斯的全球卫星导航系统GLONASS、正在发展研究的有欧盟的GALILEO系统、中国北斗卫星导航广域增强系统。 全球定位系统（GPS）是众多卫星导航系统之一，GPS是英文Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System的字头缩写词NAVSTAR/GPS的简称。它的含义是：利用导航卫星进行测时和测距，以构成全球定位系统。GPS具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能，而且具有良好的抗干扰性和保密性。因此，GPS技术在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量、城市测量等测绘领域得到了广泛的应用，在物探测量工作中广泛普及及应用。对于物理点的放样已经不再仅仅是采用测角和量距，而是借助GPS导航卫星信号来确定地面点的准确位置。 随着GLONASS系统、GALILEO系统以及中国的北斗系统逐步组网运营，综合各大导航系统的多星系统接收机逐步替代了先前的GPS定位的单一系统，其作业效率、定位精度、定位的稳定性与可靠性都得到了大幅度的改善。 二、卫星定位技术的发展 1957年10月4日，前苏联成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星后，人们就开始利用卫星进行定位和导航的研究，人类的空间科学技术研究和应用跨入了一个崭新的时代，世界各国争相利用人造地球卫星为军事、经济和科学文化服务。同时，卫星定位技术在大地测量学的应用也取得了惊人的发展，迅速跨入了一个崭新的时代。 （一）早期的卫星定位技术 卫星定位技术是指人类利用人造地球卫星确定测站点位置的技术。卫星大地测量就是利用人造地球卫星为大地测量服务的一门学科。它的主要内容是在地面上观测人造地球卫星，通过测定卫星位置的方法，来解决大地测量任务，例如测定地面点的相对位置，测定地球的形状和大小等。 早期，人造地球卫星仅仅作为一种空间观测目标，由地面上的观测站对卫星的瞬间位置进行摄影测量，测定测站点至卫星的方向，建立卫星三角网。同时也可利用激光技术测定观测站至卫星的距离，建立卫星测距三角网。通过这两种观测方法，均可以实现地面点的定位，也能进行大陆同海岛的联测定位，解决了常规大地测量难以实现的远距离联测定位问题，这是常规定位技术望尘莫及的。 1966至1972年期间，美国国家大地测量局在英国和联邦德国测绘部门的协作下，用卫星三角测量方法测设了一个具有45个测站点的全球三角网，获得了±5m的点位精度。然而，
北斗卫星导航系统 ——世界第三套全球卫星导航系统 工程总投资：100亿元 工程期限：1994年——2020年 北京时间2007年2月3日凌晨零时28分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将第四颗北斗导航试验卫星送入太空。 北斗卫星导航定位系统是由中国自行研发的区域性有源三维卫星定位与通信系统（CNSS），
是继美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的格洛纳斯（GLONASS）定位系统之后世界第三个成熟的卫星导航系统。 该系统分为“北斗一代”和“北斗二代”，分别由4颗（两颗工作卫星、两颗备用卫星）和35颗北斗定位卫星、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务，定位精度可达数十纳秒(ns)的同步精度，其精度与GPS相当。中国在2000年至2007年先后发射了四颗“北斗一号”卫星，这种区域性(中国境内)的卫星导航定位系统，正在为中国陆地交通、航海、森林防火等领域提供着良好服务。 北斗一号导航定位卫星由中国空间技术研究院研究制造,四颗导航定位卫星的发射时间分别为： 日期火箭卫星轨道 2000年10月31日长征三号甲北斗-1A 地球静止轨道140°E 2000年12月21日长征三号甲北斗-1B GEO 80°E 2003年05月25日长征三号甲北斗-1C GEO 110.5°E 第三颗是备用卫星 2007年02月03日长征三号甲北斗-1D GEO 86°E 第四颗是备用卫星 2007年04月14日长征三号甲北斗-2A 中地球轨道(21500KM) 北斗二代首颗卫星
军用新型北斗卫星导航手持机 北斗卫星导航系统的历史 我国早在60年代末就开展了卫星导航系统的研制工作，但由于多种原因而夭折。在自行研制“子午仪”定位设备方面起步较晚，以致后来使用的大量设备中，基本上依赖进口。70年代后期以来，国内开展了探讨适合国情的卫星导航定位系统的体制研究。先后提出过单星、双星、三星和3-5星的区域性系统方案，以及多星的全球系统的设想，并考虑到导航定位与通信等综合运用问题，但是由于种种原因，这些方案和设想都没能够得到实现。 1983年，“两弹一星”功勋奖章获得者陈芳允院士和合作者提出利用两颗同步定点卫星进行定位导航的设想，经过分析和初步实地试验，证明效果良好，这一系统被称为“双星定位系统”。双星定位导航系统为我国“九五”列项，其工程代号取名为“北斗一号”。 双星定位导航系统是一种全天候、高精度、区域性的卫星导航定位系统，可实现快速导航定位、双向简短报文通信和定时授时3大功能，其中后两项功能是全球定位系统(GPS)所不能提供的，且其定位精度在我国地区与GPS定位精度相当。整个系统由两颗地球同步卫星(分别定点于东经80度和东经140度36000公里赤道上空)、中心控制系统、标校系统和用户机4大部分组成，各部分间由出站链路(即地面中心至卫星至用户链路)和入站链路(即用户机至卫星
六、全球卫星定位导航技术 （一）全球卫星定位系统的基本概念： GPS即全球定位系统（英文名：Global Positioning System），又称全球卫星定位系统，中文简称为“球位系”，是一个中距离圆型轨道卫星导航系统，结合卫星及通讯发展的技术,利用导航卫星进行测时和测距。GPS 是美国从本世纪70 年代开始研制,历时20 余年,耗资200 亿美元,于1994 年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经过近十年我国测绘等部门的使用表明,全球定位系统以全天候、高精度、自动化、高效益等特点,赢得广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。 目前全球定位系统是美国第二代卫星导航系统，使用者只需拥有GPS 终端机即可使用该服务，无需另外付费。GPS信号分为民用的标准定位服务（SPS，Standard Positioning Service）和军规的精确定位服务（PPS，Precise Positioning Service）两类。由于SPS无须任何授权即可任意使用，原本美国因为担心敌对国家或组织会利用SPS对美国发动攻击，故在民用讯号中人为地加入误差(即SA政策，Selective Availability)以降低其精确度，使其最终定位精确度大概在100米左右；军规的精度在十米以下。2000年以后，克林顿政府决定取消对民用讯号的干扰。因此，现在民用GPS也可以达到十米左右的定位精度。 GPS系统并非GPS导航仪，多数人提到GPS系统首先联想到GPS导航仪，GPS导航仪只是GPS系统运用中的一部分。GPS系统是迄今最好的导航定位系统，随着它的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领域正在不断的开拓，目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。 发展历程 自1978年以来已经有超过50颗GPS和NAVSTAR卫星进入轨道。
高精度汽车卫星定位管理系统 随着我国城市建设规模的扩大，车辆日益增多，交通运输的经营管理和合理调度，警用车辆的指挥和安全管理已成为公安、交通系统中的一个重要问题。过去，用于交通管理系统的设备主要是无线电通信设备，由调度中心向车辆驾驶员发出调度命令，驾驶员只能根据自己的判断说出车辆所在的大概位置，而在生疏地带或在夜间则无法确认自己的方位甚至迷路。因此，从调度管理和安全管理方面，其应用受到限制。GPS定位技术的出现给车辆、轮船等交通工具的导航定位提供了具体的实时的定位能力。通过车载GPS接收机使驾驶员能够随时知道自己的具体位置。通过车载电台将GPS定位信息发送给调度指挥中心，调度指挥中心便可及时掌握各车辆的具体位置，并在大屏幕电子地图上显示出来。目前，用于公安、交通系统的主要有： 车辆GPS定位与无线通信系统相结合的指挥管理系统；应用GPS差分技术的指挥管理系统。下面介绍这两种管理系统的工作原理与设备构成。 车辆GPS定位管理系统主要是由车载GPS自主定位，结合无线通信系统对车辆进行调度管理和跟踪。已经研制成功的如车辆全球定位报警系统，警用GPS 指挥系统等。分别用于城市公共汽车调度管理，风景旅游区车船报警与调度，海关、公安、海防等部门对车船的调度与监控。 监控中心部分的主要功能有： 数据跟踪功能：将移动车辆的实时位置在地图上实时显示出来。对车辆设置围栏，车辆超出围栏后系统发出报警，对车辆进行断油断电操作，记录车辆行驶轨迹，随时查询车辆的历史行驶轨迹，查询车辆行驶里程等。 决策指挥功能：决策指挥命令以通信方式与移动车辆进行通信。通信方式可用文本、代码或语音等，实现调度指挥。 车载部分的主要功能有： 定位信息的发送功能。GPS接收机实时定位并将定位信息通过电台发向监控中心。数据显示功能。将自身车辆的实时位置在显示单元上显示出来。如经度、纬度、速度、航向。调度命令的接收功能。接收监控中心发来得调度指挥命令,在显示单元上显示或发出语音报警功能。一旦出现紧急情况，司机启动报警装置，监控中心立即显示出车辆情况、出事地点、车辆人员等信息。车辆GPS定位属于单点动态导航定位。其定位精度约为5-25米量级。 为了提高定位精度，可采用差分 GPS技术： 每一辆车都装有GPS接收机和通信电台，监控中心设在基准站位置，坐标精确已知。基准点上安置GPS接收机，同时安装通信电台、计算机、电子地图、大屏幕显示器等设备。工作时，各车辆上的GPS接收机将其位置、时间和车辆编号等信息一同发送到监控中心。监控中心将车辆位置与基准站GPS定位结果进行差分求出差分改正数，对车辆位置进行改正，计算出精确坐标，经过坐标转换后，显示在大屏幕上。 这种集中差分技术可以简化车辆上的设备。车载部分只接收GPS信号，不必考虑差分信号的接收。而监控中心集中进行差分处理，显示、记录和存储。数据通信可采用原有的车辆通信设备，只要增加通信转换接口即可。由于差分GPS
卫星导航与定位技术学科发展研究论文 一、引言 卫星导航与定位技术是利用各种用户终端接收由卫星导航定位系统播发的、并沿着视 线方向传送的信号，对目标进行导航、定位和授时。将卫星导航与定位技术与传统的导航 定位技术相比较可知，卫星导航与定位技术具有高时空分辨率、全天候、连续地提供导航、定位和定时的特点。经过几十年的发展，卫星导航与定位技术取得了巨大的进步，已经成 为当今世界高技术群中对现代社会最具影响力的技术之一，并且已然渗透到国民经济的各 个领域，应用于海上舰船、陆地车辆、航空与航天飞行器的导航，以及大地测量、石油勘探、精细农业、精密时间传递、地球与大气科学研究以及移动通信等多领域。未来卫星导 航与定位技术将进入以保障地球系统环境安全、发展战略性新兴空间信息产业、探索地球 系统的新阶段。 卫星导航与定位技术是事关国民经济社会发展、国家科技进步、国家安全等方面的综 合技术领域，是国家科技实力与竞争力的重要标志之一。世界主要军事大国以及经济体都 竞相发展独立自主的全球卫星导航系统Global Navigation Satellite System，GNSS，包括：美国的GPSGlobal Positioning System、俄罗斯的GLONASS Global Navigation Satellite System，欧盟的GALILEOGalileo Navigation Satellite System以及中国的北斗卫星导航系统BDSBeiDou NavigationSatellite System。 当前，卫星导航与定位技术正在从单一的GPS时代转变为多星座并存兼容的GNSS新 时代，卫星导航体系全球化和增强多模化;从以卫星导航为应用主体转变为PNT定位、导航、授时移动通信和Internet等信息载体融合的新阶段。BDS的逐步建成为我国卫星导航与定位技术的进一步发展提供了良好契机。我国应该抓住这一机遇，大力推进卫星导航与 定位学科的进一步发展，为培养大量高精尖专业技术人才，争夺卫星导航与定位的国际市 场奠定良好基础。本文旨在调研国内外卫星导航与定位技术学科的发展现状，对国内外最 具代表性的高校和研究机构进行了对比分析，为我国卫星导航与定位技术学科的发展提出 若干建议。 二、卫星导航与定位技术学科发展 目前，国内研究卫星导航与定位技术的高校和机构主要包括：武汉大学、同济大学、 中南大学、河海大学、山东科技大学、长安大学、上海天文台、中国测绘科学研究院和中 国科学院测量与地球物理研究所等。本文以武汉大学作为国内卫星导航与定位学科的研究 代表。武汉大学卫星导航定位技术研究中心始建于1998年，以建设世界一流学科为目标，经过十余年的努力，在卫星导航及相关领域开展了广泛深入的研究，为我国自主卫星导航 系统的新技术、新方法和新应用的发展做出了巨大贡献。
全球四大卫星导航系统简介 一、美国的GPS系统： 美国的GPS系统，由24颗(3颗为备用卫星)在轨卫星组成。 GPS的信号有两种C/A码，P码。 民用：C/A码的误差是29.3m到2.93米。一般的接收机利用C/A码计算定位。美国在90代中期为了自身的安全考虑，在信号上加入了 SA(Selective Availability)，令接收机的误差增大，到100米左右。在2000年5月2日，SA取消，所以，咱们现在的GPS精度应该能在20米以内。 军用：P码的误差为2.93米到0.293米是C/A码的十分之一。但是P码只能美国军方使用，AS(Anti-Spoofing)，是在P码上加上的干扰信号。 二、中国的“北斗”卫星导航定位系统： “北斗”卫星导航定位系统需要发射35颗卫星，足足要比GPS多出11颗。按照规划，“北斗”卫星导航定位系统将有5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，采用“东方红”-3号卫星平台。30颗非静止轨道卫星又细分为27颗中轨道(MEO)卫星和3颗倾斜同步(IGSO)卫星组成，27颗MEO卫星平均分布在倾角55度的三个平面上，轨道高度21500公里。“北斗”
卫星导航定位系统将提供开放服务和授权服务。开放服务在服务区免费提供定位，测速和授时服务，定位精度为10米，授时精度为50纳秒，测速精度为0.2米/秒。授权服务则是军事用途的马甲，将向授权用户提供更安全与更高精度的定位，测速，授时服务，外加继承自北斗试验系统的通信服务功能，精度可以达到重点地区水平10米，高程10米，其他大部分地区水平20米，高程20米；测速精度优于0.2米/秒。这和美国GPS的水平是差不多的。 另外，“北斗一号”还可以提供用户的双向通讯功能，用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信。通过“北斗”系统，用户一次最多可以传输120个字符【汉字】。 在国产的GPS——“北斗二号”投入使用后，会不会取代GPS呢？曹冲研究员的答案是否定的。“北斗二号”和GPS以后将形成竞争，对于普通消费者来说是一个好消息，另外，中国的“北斗二号”车载导航仪将兼容GPS，这样，使用者将非常方便。 三、俄罗斯的“格洛纳斯”卫星导航系统： 俄罗斯从前苏联时期的1976年就开始推进和美国GPS相抗衡的“格洛纳斯”系统，但随着20世纪90年代初期陷入经济危机，计划被迫中断，只运营了一半，也就是16颗卫星。格洛纳斯系统系统单点定位精度水平方向