智能物流实验报告
一、实验目的与要求
1、了解北斗卫星导航新技术的应用.
2、熟悉智能追溯系统的应用
3、掌握基于北斗导航技术的智能物流调度和客货追溯服务平台的解决方案。
4、绘制工具的功能使用图。
5、用文字处理文档表达完成报告。
二、实验内容与安排方式
1、实验内容与要求：
（1）阐述北斗卫星导航定位系统的应用范畴、研发机构、发展历程、代表产品等相关新技术应用等历程。分析某物流企业应用北斗导航技术对车辆进行实时监控跟踪，线路智能优化，如何实现对客货和车辆的全称监控和管理，如何增强货物运输的安全性，提供哪些统计分析、辅助决策等功能。
北斗卫星导航定位系统
应用范畴军用功能
北斗卫星导航系统“北斗”卫星导航定位系统的军事功能与GPS
类似，如：运动目标的定位导航；为缩短反应时间的武器载具发射
位置的快速定位；人员搜救、水上排雷的定位需求等。
这项功能用在军事上，意味着可主动进行各级部队的定位，也就是
说大陆各级部队一旦配备“北斗”卫星导航定位系统，除了可供自
身定位导航外，高层指挥部也可随时通过“北斗”系统掌握部队位
置，并传递相关命令，对任务的执行有相当大的助益。换言之，大
陆可利用“北斗”卫星导航定位系统执行部队指挥与管制及战场管
理。
民用功能
个人位置服务
当你进入不熟悉的地方时，你可以使用装有北斗卫星导航接收芯片
的手机或车载卫星导航装置找到你要走的路线。北斗卫星导航系统
示意图
气象应用
道路交通管理
铁路智能交通
海运和水运
航空运输
研发机构北斗航天卫星应用科技集团
发展历程2000年，首先建成北斗导航试验系统，使我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。该系统已成功应用
于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公
共安全等诸多领域，产生显著的经济效益和社会效益。特别是在
2008年北京奥运会、汶川抗震救灾中发挥了重要作用。为了更好
地服务于国家建设与发展，满足全球应用需求，我国启动实施了北
斗卫星导航系统建设
代表产品北斗一号
智能物流平台
如何实现监
控,安全性
等问题
智能物流:智能物流就是利用条形码、射频识别技术、传感器、全球定位系统等先进的物联网技术通过信息处理和网络通信技术平台广泛应用于物流业运输、仓储、配送、包装、装卸等基本活动环节，实现货物运输过程的自动化运作和高效率优化管理，提高物流行业的服务水平，降低成本，减少自然资源和社会资源消耗。物联网为物流业将传统物流技术与智能化系统运作管理相结合提供了一个很好的平台，进而能够更好更快地实现智能物流的信息化、智能化、自动化、透明化、系统的运作模式。智能物流在实施的过程中强调的是物流过程数据智慧化、网络协同化和决策智慧化。智能物流在功能上要实现 6 个“正确”，即正确的货物、正确的数量、正确的地点、正确的质量、正确的时间、正确的价格，在技术上要实现：物品识别、地点跟踪、物品溯源、物品监控、实时响应
（2）阐述基于北斗导航技术的智能物流调度和客货追溯服务平台的解决方案平台及其运营管理子系统；北斗导航、定位和数据传输子系统；智能物流运输调度和客货追溯子系统的设计算法、代表产品等（用图、表）。
北斗导航技术的智能物流调度和客货追溯服务平台
运营管理子系统车辆注册管理系统、物流计划管理系统、煤炭装运管理系统、在途监控管理系统、煤炭卸载管理系统等多个分系统组成
北斗导航、定位和数据传输子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，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒
工作的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出
智能物流运输调度和客货追溯子系统的设计算法实现煤炭产量运量精确统计、煤炭凭证电子化监管、煤炭车辆运行状况实时监控，以及煤炭车辆快速通关检验。
代表产品煤炭物流北斗车联网信息系统
（3）以某物流企业为应用实例阐述基于北斗导航技术的智能物流调度和客货追溯服务平台的相关的技术应用（提示：基于北斗导航技术的智能物流中对客车（包括大中小型客车，出租车，公车，私家车等）所承载的旅客及其汽车和货车所承载的货品及其汽车提供追溯服务，对承载的人、车和货物可视化备案、追溯和查询），综述基于北斗导航技术的智能物流调度和客货追溯服务平台的解决方案的规划、算法设计、项
目实施、平台使用、北斗卫星导航等相关核心技术应用（有图、表）。
（4）阐述基于北斗导航技术的智能物流调度和客货追溯服务平台的应用的经济效益、社会效益等；分析当前基于北斗导航技术的智能物流调度和客货追溯服务平台应用中存在问题和改进措施等。
2、实验安排方式：
本实验每组1人，每人1台计算机。
网址：https://www.doczj.com/doc/f714586012.html, 北斗gps卫星定位系统定位原理 北斗卫星定位系统哪家好？北斗卫星定位系统的原理是什么？八杰科技为您解答。 定位原理 35颗卫星在离地面2万多千米的高空上，以固定的周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。 由于卫星的位置精确可知，在接收机对卫星观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置（X,Y,Z）。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。 事实上，接收机往往可以锁住4颗以上的卫星，这时，接收机可按卫星的星座分布分成
网址：https://www.doczj.com/doc/f714586012.html, 若干组，每组4颗，然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位，从而提高精度。 卫星定位实施的是“到达时间差”（时延）的概念：利用每一颗卫星的精确位置和连续发送的星上原子钟生成的导航信息获得从卫星至接收机的到达时间差。 卫星在空中连续发送带有时间和位置信息的无线电信号，供接收机接收。由于传输的距离因素，接收机接收到信号的时刻要比卫星发送信号的时刻延迟，通常称之为时延，因此，也可以通过时延来确定距离。卫星和接收机同时产生同样的伪随机码，一旦两个码实现时间同步，接收机便能测定时延；将时延乘上光速，便能得到距离。 每颗卫星上的计算机和导航信息发生器非常精确地了解其轨道位置和系统时间，而全球监测站网保持连续跟踪。 卫星导航原理 踪卫星的轨道位置和系统时间。位于地面的主控站与其运控段一起，至少每天一次对每颗卫星注入校正数据。注入数据包括：星座中每颗卫星的轨道位置测定和星上时钟的校正。这些校正数据是在复杂模型的基础上算出的，可在几个星期内保持有效。 卫星导航系统时间是由每颗卫星上原子钟的铯和铷原子频标保持的。这些星钟一般来讲精确到世界协调时（UTC）的几纳秒以内，UTC是由美国海军观象台的“主钟”保持的，每台主钟的稳定性为若干个10^-13秒。卫星早期采用两部铯频标和两部铷频标，后来逐步改变为更多地采用铷频标。通常，在任一指定时间内，每颗卫星上只有一台频标在工作。 卫星导航原理：卫星至用户间的距离测量是基于卫星信号的发射时间与到达接收机的时间之差，称为伪距。为了计算用户的三维位置和接收机时钟偏差，伪距测量要求至少接收来自4颗卫星的信号。
北斗、Galileo、GLONASS、GPS定位导航系统对比 世界有四大定位导航系统，分别是中国的北斗卫星定位系统、欧盟的Galieo、俄罗斯的GLONASS、美国人的GPS定位系统。 1.GPS 2.GLONASS全球导航卫星系统 GLONASS的起步晚于GPS9年。从前苏联 1982年10月12日发射第一颗GLONASS卫星开始，到1996年，13年时间内历经周折，虽然遭遇了苏联的解体，由俄罗斯接替部署，但始终没有终止或中断GLONASS卫星的发射。1995年初只有16颗GLONASS卫星在轨工作，1995年进行了三次成功发射，将9颗卫星送入轨道，完成了24颗工作卫星加1颗备用卫星的布局。经过数据加载、调整和检验，已于 1996年1月18日．整个系统正常运行。 1卫星星座 GLONASS卫星星座的轨道为三个等间隔椭圆轨道，轨道面间的夹角为120度，轨道倾角 64．8度，轨道的偏心率为o．01，每个轨道上等间隔地分布8颗卫星。卫星离地面高度19100km，绕地运行周期约11小时15分，地迹重复周期8天，轨道同步周期17困。 由于GLONASS卫星的轨道倾角大于GPS卫星的轨道倾角，所以在高纬度(50度以上)地区的可视性较好。 每颗GLONASS卫星上装有艳原子钟以产生卫星上高稳定时标，并向所有星载设备的处理提供同步信号。星载计算机将从地面控制站接收到的专用信息进行处理，生成导航电文向用户广播。导航电文包括：
①星历参数；②星钟相对于GLONASS时的偏移值；③时间标记； ④GLONA SS历书。 GLONASS卫星向空间发射两种载波信号。L1频率为 1.602— 1.616MHz．L2频率为 1．246— 1．256MHz为民用，L2供军用。 2．地面探制系统 地面控制站组包括一个系统控制中心，一个指令跟踪站，网络分布于俄罗斯境内。 CTS跟踪着GLoNAs5可视卫星，它遥测所有卫星，进行测距数据的采集和处理，并向各卫星发送控制指令和导航信息。 3用户设备 接收GUNASS卫星信号并测量其伪距和速度，同时从卫星信号中选出并处理导航电文。 接收机中的计算机对所有输入数据处理并算出位置坐标的三个分旦、速度矢量的三个分量和时间。利用两个独立的卫星定位系统进行导航和定位测量，可有效地削弱美俄两国对各自定位系统的可能控制，提高定位的可靠性和安全性。 4伐罗斯联邦政府对GLONA5S系统的使用政策 早在1991年俄罗斯首先宣称；GLoNAs5系统可供国防民间使用、不带任何限制，也不计划对用户收费．该系统将在完全布满星座后遵照已公布的性能运行至少15年。民用的标准精度通道(csA)精度数据为：
北斗高精度 大型仓储物流中心车辆监控与调度管理系统 联系人:____________ 联系电话: ___________ 上海联适导航技术有限公司 中国上海
目录 1．行业背景 (2) 2．智能交通国内外的发展背景及意义 (3) 2.1国外的发展现状 (3) 2.1国内研究现状 (4) 3．北斗卫星定位技术的发展 (5) 3.1 北斗卫星导航系统 (6) 3.1.1概述 (6) 3.1.2发展历程 (6) 3.1.3建设原则 (6) 3.1.4发展计划 (7) 3.1.5服务 (7) 3.2北斗卫星导航系统的应用 (8) 3.3北斗卫星导航产业的发展 (8) 1.3.1 北斗二代导航产业链启动，2020年市场规模将超4000亿元 (8) 1.3.2 北斗产业空间巨大，北斗产业规模广阔的增长空间 (9) 4．北斗高精度大型仓储物流车辆监控与调度管理系统 (10) 4.1车载终端设计 (11) 4.1.1 GPRS/3G通讯模块 (12) 4.1.2 北斗高精度RTK设备 (13) 4.2监控调度管理中心设计 (13) 4.2.1 服务端中间件 (14) 4.2.2 客户端监控调度系统 (14) 4.3系统管理的效果 (15) 5．产品清单 (16)
1．行业背景 随着信息技术的发展，大型物流行业正面临着激烈的市场竞争和严峻的挑战。在这种情况下，依托现有的资源优势，运用通信技术和信息技术，积极培育和发展业务，在信息领域挖掘新的利润增长点，必将成为物流实施可持续发展战略的重要手段之一。 仓储物流公司拥有遍布全国的网点资源和人力资源优势，凭借公司的实物流、信息流、资金流合一的优势，业务范围已经深入到社会生产生活的各个领域和层面，有着众多企业无法比拟的资源优势。通过推进具有行业特色的业务，将能够开创基于现有业务的新型服务模式，为企业创造新的利润增长点；通过提供丰富的服务内容，满足广大消费者的新需求，进一步提高消费者满意度，增强物流业务的竞争力；完善企业内部生产作业流程，降低运营成本，提高工作效率，增强物流仓储公司的市场竞争力。 从二十世纪九十年代开始，各种汽车在数量上持续的保持增长状态，交通紧张的状况随着社会经济的快速发展、城市道路建设的加快不断加剧，每一个国家都存在着不同程度的交通拥挤以及交通堵塞的状况，交通事故的数量不断增多，车辆呈分散状态，对管理造成困难，车辆的失窃等一些问题对人民群众的日常生活以及社会的正常发展造成了的严重影响圆。如何对车辆进行科学规范的管理成为一个急需要被解决的重大课题。 在研究这一问题的过程中，智能交通系统(ITS，Intelligent Transportation System)应运而生，它的思想是从系统的观点出发，把车辆和道路综合起来考虑，并将先进的信息技术、数据通信传输技术、自动控制技术、导航定位技术、图像分析技术以及计算机网络和处理技术等有效的综合应用于整个交通管理体系，建立起一种在大范围内，全方位发挥作用的、实时准确高效的运输管理系统。 车辆监控与调度管理系统是智能交通系统(ITS)的一个重要组成部分，而几乎所有的车辆监控系统都在很大程度上都要依赖于全球定位系统、地理信息系统(GIS)以及通信技术、全球定位系统的定位技术使车辆监控中的实时跟踪功能成为可能；地理信息系统(GIS)条件下的电子地图数据库为车辆监控功能提供了存
中国北斗导航终端市场调研报告
前言 北斗卫星导航系统，到2015年相关产值将达到2000亿元，2020年有望达到4000亿元。随着“北斗”系统逐渐向民用方面转化，投资机会显现。中国预计于2012年建成北斗亚太区域卫星导航系统，2020年左右建成由35颗卫星组成的北斗全球卫星导航系统。今明两年是中国北斗卫星导航系统区域系统建设和应用发展非常关键的两年，这两年将陆续发射多颗北斗导航组网卫星，并开始在各个领域大量推广应用。北斗卫星导航系统已成功发射了13颗卫星，系统建设当前已进入密集发射组网阶段。北斗卫星导航系统是中国独立发展、自主运行，又要与世界其他卫星导航系统兼容互用的全球卫星导航系统，也是中国航天史上迄今为止规模最大、系统性最强、涉及最广、技术最复杂和建设周期最长的航天基础工程。这个系统能提供高精度高可靠的定位、导航、授时和短报文服务，它是中国国家安全、经济和社会发展不可缺少的重大空间信息基础设施。 本报告数据主要来源于互联网和个人经验，仅作参考，请公司同事修改补充。
前言 (1) 第一章北斗导航系统应用行业发展分析 (4) 一、军用领域 (4) 二、民用功能 (5) 三、其它应用领域参考资料 (8) 第一节北斗导航系统全球地位 (10) 一、美国GPS系统（产业链成熟，应用广泛） (10) 二、欧洲GALILEO 系统（定位精度高、还未组网完成） (11) 三、俄罗斯GLONASS 系统 (12) 四、中国北斗系统 (13) 第二节北斗导航系统发展规划 (14) 一、发展路线图 (14) 第三节北斗导航系统优势 (15) 第二章中国北斗导航行业市场发展环境分析 (16) 第一节国内北斗导航经济环境分析 (16) 一、2012年中国北斗导航经济发展预测分析 (16) 第二节中国北斗导航行业政策环境分析 (18) 一、相关标准 (18) 二、相关政策 (19) 三、标准及相关分析 (19) 第三章国内导航产业现状分析 (20) 第一节GNSS产业链分析 (20) 第四章北斗卫星导航市场应用分析 (36) 第一节北斗卫星导航定位系统运行 (36) 第二节北斗卫星导航产业链 (36) 一、北斗导航产业链 (36) 二、北斗导航竞争态势 (37) 第五章应用重点市场—高精度GNSS市场 (38) 第六章应用重点市场—车载导航市场 (38) 第一节中国车载导航产业动态分析 (38) 一、首款3D导航GPS登陆重庆 (38) 二、GPS汽车导航进入宽屏时代 (38) 三、PND拓宽汽车导航仪市场 (39) 四、个人导航设备席卷汽车导航系统市场 (43) 第二节中国车载导航产业运行格局 (56) 一、中国汽车导航市场尚处于市场启动初期 (56) 二、GPS上下游合作模式改变 (60) 三、我国车载导航市场已经进入规模发展 (61) 四、电子地图成车载GPS“瓶颈” (65) 五、前装和后装市场发展不均衡 (68) 第三节中国汽车导航企业运行现状 (68) 一、千家厂商混战车载定位 (68)
北斗卫星定位系统工作原理 北斗卫星定位系统是全球卫星定位系统的一种，他工作的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）：当北斗卫星行为系统的卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码（简称伪码）发射导航电文。北斗卫星定位系统使用的伪码一共有两种，分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒，码间距1微秒，相当于30 0m；P码频率10.23MHz，重复周期266.4天，码间距0. 1微秒，相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的，保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来，以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码；每三十秒重复一次，每小时更新一次。后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块，
其中最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时，提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。可见北斗卫星定位系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。然而，由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，所以除了用户的三维坐标x、y、z外，还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数，然后用4个方程将这4个未知数解出来。所以如果想知道接收机所处的位置，至少要能接收到4个卫星的信号。 工作原理1 北斗卫星定位系统接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息；用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历；用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历，精度为几米至几十米（各个卫星不同，随时变化）；以及北斗卫星定位系统信息，如卫星状况等。 北斗卫星定位系统接收机对码的量测就可得到卫星到接收机的距离，由于含有接收机卫星钟的误差及大气传播误差，故称为伪距。对0A码测得的伪距称为UA码伪距，精
北斗卫星导航定位系统，是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统（CNSS），是除美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的GLONASS之后，第三个成熟的卫星导航系统。卫星导航系统是重要的空间基础设施，它综合了传统天文导航定位和地面无线电导航定位的优点，相当于一个设置在太空的无线电导航台，可带来巨大的社会经济效益。在测绘、电信、水利、公路交通、铁路运输、渔业生产、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域会逐步发挥重要作用。 世界上第一个全球卫星导航系统是美国从1973年开始实施的GPS系统，军民两用。但长期以来，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”。为打破美国的垄断，俄罗斯耗资30多亿美元建起了自己的全球卫星导航系统GLONASS。2002年，欧盟启动了伽利略（Galileo）全球卫星导航定位系统计划，将在2008年投入运营，预计投资36亿欧元。2003年，我国与欧盟签署了有关伽利略计划的合作协定，目前双方合作项目已有14个。我国自上世纪80年代引进首台GPS接收机以来，已成为GPS应用大国。作为一个拥有广阔领土和海域的国家，中国有能力也有必要拥有自己的全球定位系统。 北斗卫星导航定位系统的系统构成有：由两颗地球静止卫星(800E和1400E)、一颗在轨备份卫星(110.50E)、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。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20纳秒的同步精度，水平精度100米(1σ)，设立标校站之后为20米(类似差分状态)。其精度与GPS相当。工作频率为2491.75MHz，系统容纳的最大用户数达每小时540000户，短报文通信一次可传送多达120个汉字的信息（GPS不具备此项功能），精密授时的精度达20纳秒。 2007年2月3日，第四颗试验“北斗星”在西昌成功发射。 这一系统目前共有四颗导航定位卫星，其发射时间分别为： 2000年10月31日； 2000年12月21日； 2003年5月25日，第三颗是备用卫星。 2007年2月3日，北斗导航试验卫星升空。 中国向着努力开发一个堪与美国GPS系统和欧洲伽利略系统(Galileo)媲美的定位系统又迈进了一步。“北斗”导航卫星通过“长征三号甲”运载火箭成功发射，凸显中国政府发展航天工业的决心。此前数周，中国用一种由导弹发射的“动能拦截器”击毁了一颗老化气象卫星，美国对此表示担忧。 北斗卫星导航定位系统——英文名为“Compass”——的计划一直处于保密状态，官方一再拒绝透露意图。不过，最近的卫星发射，似乎是要加强一个相对不很精确的系统，该系统以2000年至2003年发射的三颗北斗卫星为基础。今年初将发射两颗地球静止卫星，使北斗卫星导航系统到2008年能够覆盖中国全境和邻近国家部分区域。北斗卫星导航系统最终将通过由30颗非静止轨道卫星组成的卫星“星座”，扩展到覆盖全球。它将类似于美国的GPS系统（全球定位系统）和欧洲的伽利略卫星网络。 更为精确的定位，对于中国军队来说将是一项重大财富。扩展后的北斗卫星导航系统，将使用与伽利略系统相同的无线电频率，可能也会与GPS系统相同，在战时使敌方更难以干扰网络。 北斗卫星导航系统的开发，可能会对伽利略系统的商业成功构成挑战。虽然中国是伽利略项目的合作方之一，中国政府和企业在相关设施及商业应用研究方面投入了2亿欧元（合2.6亿美元），但中国正成为该 项目的一个潜在竞争者。
2014年北斗导航行业 分析报告 2014年2月
目录 一、北斗产业链的发展重点在于导航终端和应用运营 (3) 1、北斗产业是国家信息化军事和智能产业的战略基础设施 (3) 2、中下游应用将成为产业链重点 (5) 二、北斗导航终端应用的短期亮点在于军用和行业应用 (8) 1、美国GNSS市场三足鼎力，军用市场为重点 (8) 2、中国军用北斗未来三到五年将呈现高速增长 (11) 3、重点行业的示范应用值得期待 (13) 三、特种行业为蓝海，机遇大于竞争 (14) 1、行业起步期，主流公司均有机会 (14) 2、行业迎来收获期 (15) 3、重点公司 (16) （1）国腾电子：沿承传统优势,北斗二代再展风采 (16) （2）海格通信：新型业务多点开花 (17) （3）华力创通：军民品双爆发 (18) （4）合众思壮：致力于武警与精细农业等专业领域 (19)
一、北斗产业链的发展重点在于导航终端和应用运营 1、北斗产业是国家信息化军事和智能产业的战略基础设施 卫星定位系统为国家或者区域解决“时空问题”的基础战略，战略出发点在于国家军事和关键行业运用，关系到国家的安全。中国北斗二代系统是世界第四大卫星定位系统，“三步走”发展路线图为：第一步，从2000 年到2003 年，我国建成由3 颗卫星组成的北斗卫星导航试验系统，成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。第二步，建设北斗卫星导航系统，于2012 年前形成我国及周边地区的覆盖能力。第三步，于2020 年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。2012 年底，北斗第十六颗卫星送入太空预定轨道，至此，北斗区域卫星导航系统完成亚太区组网。定位精度优于10m、测速精度优于0.2m/s、授时精度优于50ns。 北斗产业是国家智能信息产业发展的基础设施。北斗技术是“时空服务”的关键手段，北斗通过全面的信息感知能力，海量数据处理
xxxx导航系统定位原理及其应用 北斗卫星定位系统是由中国建立的区域导航定位系统。该系统由四颗（两颗工作卫星、2颗备用卫星）北斗定位卫星（北斗一号）、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，授时精度可达数十纳秒(ns)的同步精度，北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。美国的GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m，C/A码目前己由25-100m提高到12m，授时精度日前约20ns。。 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： 2000年10月31日； 2000年12月21日； 2003年5月25日， 2007年4月14日，第三、四颗是备用卫星。2008年北京奥运会期间，它将在交通、场馆安全的定位监控方面，和已有的GPS卫星定位系统一起，发挥?双保险?作用。北斗一号卫星定位系统的英文简称为BD，在ITU（国际电信联合会）登记的无线电频段为L波段（发射）和S波段（接收）。北斗二代卫星定位系统的英文为Compass（即指南针），在ITU登记的无线电频段为L波段。北斗一号系统的基本功能包括： 定位、通信（短消息）和授时。北斗二代系统的功能与GPS相同，即定位与授时。 其工作原理如下： ?北斗一号?卫星定位系出用户到第一颗卫星的距离，以及用户到两颗卫星距离之和，从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面，和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值，又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标，这个坐标
定位原理 35颗卫星在离地面2万多千米的高空上，以固定的周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。 由于卫星的位置精确可知，在接收机对卫星观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置（X,Y,Z）。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z 和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。 事实上，接收机往往可以锁住4颗以上的卫星，这时，接收机可按卫星的星座分布分成若干组，每组4颗，然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位，从而提高精度。 卫星定位实施的是“到达时间差”（时延）的概念：利用每一颗卫星的精确位置和连续发送的星上原子钟生成的导航信息获得从卫星至接收机的到达时间差。 卫星在空中连续发送带有时间和位置信息的无线电信号，供接收机接收。由于传输的距离因素，接收机接收到信号的时刻要比卫星发送信号的时刻延迟，通常称之为时延，因此，也可以通过时延来确定距离。卫星和接收机同时产生同样的伪随机码，一旦两个码实现时间同步，接收机便能测定时延；将时延乘上光速，便能得到距离。 每颗卫星上的计算机和导航信息发生器非常精确地了解其轨道位置和系统时间，而全球监测站网保持连续跟踪。 卫星导航原理 踪卫星的轨道位置和系统时间。位于地面的主控站与其运控段一起，至少每天一次对每颗卫星注入校正数据。注入数据包括：星座中每颗卫星的轨道位置测定和星上时钟的校正。这些校正数据是在复杂模型的基础上算出的，可在几个星期内保持有效。 卫星导航系统时间是由每颗卫星上原子钟的铯和铷原子频标保持的。这些星钟一般来讲精确到世界协调时（UTC）的几纳秒以内，UTC是由美国海军观象台的“主钟”保持的，每台主钟的稳定性为若干个10^-13秒。卫星早期采用两部铯频标和两部铷频标，后来逐步改变为更多地采用铷频标。通常，在任一指定时间内，每颗卫星上只有一台频标在工作。 卫星导航原理：卫星至用户间的距离测量是基于卫星信号的发射时间与到达接收机的时间之差，称为伪距。为了计算用户的三维位置和接收机时钟偏差，伪距测量要求至少接收来自4颗卫星的信号。 由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差，大气对流层、电离层对信号的影响，使得民用的定位精度只有数十米量级。为提高定位精度，普遍采用差分定位技术（如DGPS、DGNSS），建立地面基准站(差分台)进行卫星观测，利用已知的基准站精确坐标，与观测值进行比较，从而得出一修正数，并对外发布。接收机收到该修正数后，与自身的观测值进行比较，消去大部分误差，得到一个比较准确的位置。实验表明，利用差分定位技术，定位精度可提高到米级。
北斗卫星导航系统主要应用领域 1、交通运输重点运输监控管理、公路基础设施、港口高精度实时定位调度监控； 2、海洋渔业船位监控、紧急救援、信息发布、渔船出入港管理； 3、水文监测多山地域水文测报信息的实时传输； 4、气象监测气象测报型北斗终端设备，大气监测预警系统应用解决方案； 5、森林防火定位、短报文通信； 6、通信时统开展北斗双向授时，研制出一体化卫星授时系统； 7、电力调度基于北斗的电力时间同步； 8、救灾减灾提供实时救灾指挥调度、应急通信、信息快速上报、共享； 9、军工领域定位导航；发射位置的快速定位；搜救、排雷定位等。 国家积极推动北斗民用化进程，一系列的鼓励政策，为北斗的应用发展提供了广阔的空间。北斗卫星导航系统解决了精准定位的问题，靠一个北斗终端就能走遍大江南北。北斗系统的定位服务将在未来智慧生活中发挥巨大作用。 如今的北斗卫星导航系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域，北斗卫星导航系统在使用中产生显着的经济效益和社会效益。 在气象行业，北斗卫星导航系统广泛应用于气象观测、灾害监测和气象信息的收集与发布，包括大气风向风速、水汽含量、海风海浪、雷电观测和预警等，极大提升气象观测、预报和灾害预警发布水平，增强气象领域防灾减灾能力。 中国海洋渔业水域面积300多万平方公里，现有渔船100多万艘、渔业人口2000多万，海洋渔业涉及渔民生命安全、国家海洋经济安全、海洋资源保护和海上主权维护，现已成为北斗民用规模最大的行业。北斗卫星海洋渔业安全生产信息服务系统的应用极大地保障了渔船的出海安全，巩固和发展了渔业生产，推动了“平安渔业”建设。以赴南沙生产作业的渔船为例。农业部南海区渔政局建立了“南沙渔船船位监控指挥管理系统”，系统建成后，监控中心能随时获知渔船方位，大大方便了相关职能部门对渔业生产的管理，实现看得见的管理调度。当渔民在海上遇险时，可以通过渔船上的卫星导航通信系统向监控中心发送遇险报告，监控中心收到报告时就可以根据卫星定位确定距离遇险渔船最近的船只，
2012年北斗导航行业 分析报告 2012年8月
目录 一、全球卫星导航产业：进入部署和建设高峰期 (5) 1、全球4 大主流卫星导航系统：持续部署和建设中 (5) （1）全球卫星导航系统呈现“1+3”格局，全球增长动力来自中国 (5) （2）美国GPS：技术最成熟、应用最广泛 (6) （3）俄罗斯GLONASS：加快恢复性建设步伐 (6) （4）中国北斗导航系统：后起之秀，预计2020年完成全球部署 (7) （5）欧盟GALILEO：正在建设中，2014年有望正式运营 (7) 2、全球卫星导航市场规模：未来10年保持年均11%增长 (8) （1）2010-2020年，全球卫星导航市场规模年均复合增长11% (8) （2）2010-2020 年，全球卫星导航设备出货量年均复合增长9.6% (9) 二、他山之石：GPS独领风骚，GLONASS迎头追赶 (10) 1、美国GPS高速发展：政策与技术双驱动 (10) （1）GPS系统建设经历过四阶段，产业获得高速发展 (10) （2）技术进步不断提升GPS 综合性能 (11) （3）产业政策带动GPS 蓬勃发展 (12) 2、俄罗斯GLONASS：政府推动力大，发展迅猛 (13) （1）GLONASS：起步早但产业进展慢，近年来俄罗斯政府加大支持力度 (13) （2）GPS+GLONASS成为市场主流，俄罗斯导航设备市场发展迅猛 (15) 3、美国Broadcom/Trimble/Garmin 公司高成长轨迹借鉴 (16) （1）GPS 高成长公司对我们的借鉴意义 (16) （2）GPS 芯片市场：专利及技术成就Broadcom（博通）市场领先地位 (17) （3）GPS 行业应用市场：技术及并购造就Trimble（天宝）市场领军者 (18) （4）GPS 大众消费市场：专注成就Garmin（佳明）占据市场首位 (19) 三、北斗导航产业：后起之秀，具备持续高成长性 (20) 1、北斗导航系统“三步走”战略进展顺利 (20)
北斗导航定位系统如何定位和通信 对于北斗导航，目前来说只有行业相关的人对此导航系统有所了解，普通人们在生活中了解的并不多，这主要是因为人们普遍使用gps导航系统，北斗导航定位系统普及性比较低，所以人们知道了解的并不多。但是，北斗导航定位系统，目前正在不断的向前发展，不管是专业领域的发展，也在不停的向民用领域延伸发展。 1、北斗导航定位系统的组成 北斗导航定位系统是自主研发的全球四大导航之一，此系统主要是由空间端、地面端和用户端三部分组成。空间端主要有5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。地面端主要包括主控站和注入站以及监测站等若干个地面站。 简单的来说，卫星导航技术主要是利用一组导航卫星，来对地面、海洋和空间用户进行精准的定位。北斗导航定位系统具有全时空、全天候、高精度、连续实时地提供导航、定位和授时的特点，已成为应用广泛的导航定位技术。 2、一代北斗导航定位系统的工作过程 北斗卫星一代导航系统的工作过程是：首先由中心控制系统向卫星I和卫星II同时发送询问信号，经卫星转发器向服务区内的用户广播。用户响应其中一颗卫星的询问信号，并同时向两颗卫星发送响应信号，经卫星转发回中心控制系统。中心控制系统接收并解调用户发来的信号，然后根据用户的申请服务内容进行相应的数据处理。 3、北斗导航定位系统的四大功能 1）北斗短报文通信功能：北斗系统用户终端具有双向报文通信功能，用户可以一次传送多达120个汉字的信息。目前在远洋航行中有重要的应用价值。 2）精密授时：北斗系统具有精密授时功能，可向用户提供20ns-100ns时间同步精度。
3）定位精度：水平精度100米(1σ)，设立标校站之后为20米(类似差分状态)。 4）工作频率：2491.75MHz。 系统容纳的最大用户数：每小时540000户。 4、二代北斗导航定位系统 第二代“北斗”卫星导航定位系统需要发射35颗卫星，相比GPS，多出11颗卫星。“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。授权服务则主要的是军事用途，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。 5、北斗导航定位系统的未来 目前我国的导航市场主要是gps的天下，随着北斗的发展，更多的北斗+gps 产品出现，这对于用户来说是具有重大的好处，可以获得更加精准的定位导航服务。作为北斗导航定位系统的专业的服务者，我们莱特不仅提供北斗导航定位设备，短报文通信设备，主要也在提供更多的导航教学设备，为北斗教学提供更有利的支持。
2013年北斗导航行业 分析报告 2013年11月
目录 一、北斗二代亚太布网完成，定位精度优于GPS (4) 1、北斗二代（亚太）已经建成 (4) 2、北斗二代（亚太）定位精度将达1-3米，优于GPS (5) 二、市场容量：预计2015年，北斗导航市场将达500亿 (5) 1、预计2015年全球导航市场达2000亿美元 (6) 2、预计2015年，北斗市场规模将达500亿元 (7) 三、行业发展前瞻 (8) 1、2013-2015年为“示范”阶段：垄断军用市场，特种行业至少双模 (8) （1）军用行业将加速列装，预计2-3年内确定性较高的市场约50亿元 (9) ①卫星导航在现代军事地位举足轻重 (9) ②预计北斗二代将垄断军用市场 (10) ③未来5年，北斗军用潜在市场规模近230亿元 (11) ④预计未来2-3年的示范阶段，北斗军用市场规模50亿元 (12) （2）特种行业受益国家推动，预计2-3年内确定性较高的市场40-50亿元 (12) ①北斗特种行业市场受益于国家推动，预计可保持高份额 (12) ②未来5年，北斗特种行业潜在市场规模可达500亿元 (13) ③预计在2-3年内的示范阶段，确定的市场规模约40-50亿元 (13) 2、2015年为“推广”阶段：大众市场最广阔，车载导航与智能手机为重心 (13) （1）我国汽车销量全球第一，预计未来10年北斗车载导航市场容量1600亿元14
①未来10年，预计我国汽车销量可达2.8亿辆 (14) ②预计未来10年，前装导航终端市场容量约为5000亿元 (15) ③未来10年，预计后装导航及PND终端市场容量约1500亿元 (16) ④未来10年，预计北斗二代在车载导航领域市场容量约1600亿元 (17) （2）预计未来北斗可装臵50%以上智能手机 (18) ①未来10年，智能导航手机总销量将达35亿部 (18) ②未来10年，预计北斗将能装臵约50%以上智能手机，以双模为主 (18) 四、投资机会：自主芯片能力的终端、地图、LBS服务值得关注. 18 1、北斗终端制造：军用/特种市场以内资为主，自主芯片为核心壁垒 (19) （1）在军用/特种市场，北斗终端制造将以国内厂商为主，自主芯片为核心壁垒 (19) （2）在大众市场，国外厂商参与导致最终赢家有待观察 (20) 2、导航地图：以资质与时间为壁垒，寡头格局雏形已现 (21) （1）导航地图具备资质壁垒 (21) （2）导航地图具备时间壁垒 (21) （3）市场已被初步分割，高德与四维图新为领先者 (21) 3、运营服务：特种行业专注者存在机会，大众领域LBS惹人注目 (23) （1）运营服务具备资质壁垒，市场空间广阔 (23) （2）在特种行业领域，行业专注成功机会较确定 (24) （3）在大众消费领域，预计市场将会由程序应用开发者与通信公司共同主宰 (24) （4）在大众消费领域，LBS将成为智能导航手机应用中最惹人注目的高增值领域 (25) 五、重点企业简况 (26) 1、中国卫星：小卫星制造+北斗导航应用龙头 (26)
中国北斗定位系统与美国GPS比较 学院空间科学与技术学院 专业空间科学与技术 学生姓名杜苏 学号1513122924 老师张华副教授
一、全球卫星定位系统介绍 GPS系统概念全球定位系统（NA VSTARGPS，Navigation Satellite Timing And Ranging Global Positioning System，以下简称GPS）是一个中距离圆型轨道卫星定位系统。 该系统是由美国政府于20世纪70年代开始进行研制于1994年全面建成，原是美国国防部为了军事定时、定位与导航的目的所发展，希望以卫星导航为基础的技术可构成主要的无线电导航系统，未来并能满足下一个世纪的应用。第一颗GPS卫星在1978年发射，首十颗卫星称为BLOCKI试验型卫星，从1989年到1993年所发射的卫星称为BLOCKII/IIA量产型卫星，第二十四颗BLOCKII/IIA卫星在1994年发射后，GPS已达到初步操作能力（Initial Operational Capability，IOC），24颗GPS卫星提供全世界24小时全天候的定位与导航信息。 美国空军太空司令部于1995年4月27号宣布GPS已达到完整操作能力（Full Operational Capability），将BLOCKI卫星加以汰换而24颗卫星全部为BLOCKII/IIA卫星，之后又发射四颗BLOCKIIA及一颗BLOCKIIR卫星，成功地满足军事实务的操作。由于此技术的迅速发展，使得民间应用的需求与日遽增，对于传统导航方式更有革命性的影响。 全球卫星定位系统实际上是由24颗卫星所组成，其中有3颗为备用卫星，这些卫星分布于距地表20,200公里的上空，而且分属于6个轨道面；卫星轨道面倾斜角为55度﹐提供全球全天候﹐每秒一次﹐持续不断的定位讯号。这些卫星每11小时58分环绕地球一次，即
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
市场新引擎——北斗高精度行业应用 在大多数人的印象中，卫星定位主要在车载平台、智能手机中应用得较为广泛，从而给人们造成一种认识上的假象：北斗卫星导航系统能够应用的领域主要就是低精度导航定位。而实际上，北斗卫星导航系统已经在高精度导航定位方面得到大量的推广和示范应用，形成了很多值得推广的行业应用案例，成为北斗导航定位市场新引擎。 北斗卫星导航系统提供正式服务以来，一改我国卫星导航定位领域长期依赖美国GPS的格局，解决了“有没有”的问题。而随着北斗产业化的发展，随之要解决的是“好不好”的问题。“好不好”，我们考量标准主要是高精度和高动态。高精度指定位精度高，定位精度为亚米级，厘米级甚至毫米级；高动态指能够实时地更新位置信息频率，从1HZ到20HZ，甚至更高频率的更新率，是高动态应用（如桥梁监测要求的20HZ，驾考驾培10HZ）需求的关键指标。近年，全国范围北斗地基增强系统的建设，就是要解决“好不好“重要基础设施，对北斗高精度的普及应用具有重要意义。 当前，我国高精度卫星导航定位仅在测绘地理信息行业得到普及和应用，其它行业应用正处于初期。目前，在城市管网建设及安全管理、驾考驾培、精准农业、公交优先等行业都得到了良好的应用，技术成熟并具有很强的推广普及性。国内高精度市场无论从GNSS市场占比还是行业应用结构，处在发展期，未来国内高精度市场将必然高速增长，行业应用也会出现爆发。 南方测绘一直致力于高精度卫星导航定位的普及推广，将北斗高精度产品及服务带到各行各业中。如燃气行业，已将北斗高精度位置服务应用于城镇燃气建设、运营、应急、服务等业务中；驾考驾培，通过北斗高精度和高动态定位，有
北斗卫星导航系统发展报告 （2.2版） 中国卫星导航系统管理办公室 〇 二一三年十二月
目录 引言 (1) 一、系统概述 (3) 二、系统发展 (6) （一）系统规划 (6) （二）系统现状 (8) 三、系统应用 (10) 四、国际交流与合作 (13) 结束语 (17) 附录 (18)
引言 卫星导航系统能够为地球表面和近地空间的广大用户提供全天时、全天候、高精度的定位、导航和授时服务，是拓展人类活动、促进社会发展的重要空间基础设施。卫星导航正在使世界政治、经济、军事、科技、文化发生革命性的变化。 中国有着悠久的历史和光辉灿烂的文化，是人类文明的重要发源地之一。中国自古就利用北斗七星来辨识方位，并发明了世界上最早的导航装置——司南，促进了人类文明的发展；今天，北斗卫星导航系统将成为中国对人类社会的又一贡献。 20世纪80年代初，中国开始积极探索适合国情的卫星导航系统。2000年，建成北斗卫星导航试验系统，标志着中国成为继美、俄之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。2012年12月，正式向亚太地区提供服务。2020年左右，将向全球提供服务。 北斗卫星导航系统的建设、运行和应用管理，由多个部门共同参与。国家有关部门联合成立了中国卫星导 ·1·
航系统管理办公室，归口管理北斗卫星导航系统建设、应用推广与产业化的有关工作。同时，成立了专家委员会和专家组，充分发挥专家作用，实施科学化管理与决策。 北斗卫星导航系统的建设与发展将满足国家安全、经济建设、科技发展和社会进步等方面的需求，维护国家权益，增强综合国力。北斗卫星导航系统将致力于为全球用户提供稳定、可靠、优质的卫星导航服务，并与世界其他卫星导航系统携手，共同推动全球卫星导航事业的发展，促进人类文明和社会进步，服务全球、造福人类。 ·2·
北斗导航系统是如何定位的？ 从来没有那个事物像GPS 那样改变了人类的生活，你能想象没有GPS 的生活情境吗？打开GPS，地球上空的卫星在几分钟之内就会锁定你的位置，它还会告诉你行进的速度、所处位置的海拔高度……一切的一切，在习以为常之后，你是否觉得都这些是理所当然？
全球定位系统（GPS），最早由美国政府与70 年代建设，前身是一套专为美军研制的定位系统，出于军用考量，为防止敌方通过定位信号截获美军的位置，定位系统被设定为单向传输，即GPS 终端只接受卫星信号而不向外发射信号，这一特性也为GPS 的民用领域奠定了基础。
目前，世界上可以提供精确定位的全球定位系统共有四种：美国的GPS 定位系统、俄罗斯的格洛纳斯（Glonass）定位系统、中国的北斗定位系统、欧盟的伽利略定位系统。目前美国的GPS 定位系统最为成熟，覆盖面也最广。
以美国GPS 系统为例，主要由三部分组成：空间星座，包括21 颗工作卫星和3 颗备用卫星；地面监控系统，包括1 个主控站、3 个注入站和5 个监控站组成；用户设备，即GPS 接收机，主要作用是从GPS 卫星收到信号并利用传来的信息计算用户的三维位置及时间。
24 颗卫星均匀分布在 6 个轨道平面上，即每个平面上4 颗卫星。各个轨道面都被设定为特定的角度。这种布局的目的是保证在全球任何地点、任何时刻，每个接收机至少可以接收到4 颗卫星的信号。没颗卫星每时每刻都在向全球播报自己的位置信号。
既然GPS 接收端不向卫星发送任何信息，只是被动的接收卫星数据，而卫星只是在播报自己的位置，那么GPS 系统是如何通过这些数据来确定用户的位置的？在这里，就不得不提定位系统中的重中之重——原子钟与GPS 芯片。