导航发展史

你知道导航的历史吗作者：季霆来源：《科学导报》2016年第32期如今，无论你身在何方，只要轻触手机上或者车载的一个按钮，立刻就可以知道自己的位置——这就是卫星导航技术给我们带来的便利。

不仅如此，它还能引导客机起降、检测地壳运动等。

目前在运行的卫星导航系统主要有美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧洲的伽利略和我国的北斗导航系统。

在卫星导航技术发明之前，人们是怎样判断自己的位置和方向的呢？史前时期，人们将自己生活的环境、走过的路线等用符号标刻在树皮或兽皮上，这可以说是人类最早使用的地图。

中华民族的祖先学会了通过观测北极星来辨别方向，之后又发明了指南针，并于12世纪传入欧洲。

20世纪二三十年代，人们发明了无线电测向技术。

二战期间，无线电导航技术迅速发展，成为当时航海和航空最重要的导航手段，至今仍在使用。

但是无线电波易被发现和干扰，保密性不高，而且过分依赖导航台，一旦导航台失效，与之对应的导航设备便无法使用。

卫星导航技术的源起很有戏剧性。

1957年苏联发射了世界上第一颗人造卫星。

作为冷战的对手，美国科学家对其十分关注。

他们在通过无线电信号监测这颗卫星的动向时，偶然产生了一个灵感：把无线电导航信源从地面导航塔搬到卫星上去，不就可以通过卫星知道地面物体的位置了吗？美国科学家米德尔·基里特在20世纪60年代基于多普勒原理开发出了美国第一代卫星定位系统多普勒导航系统（DPL）。

但是初期的卫星导航系统有两大不足之处：一点是信号只能间断使用，这对于长期性的测量、船舶导航以及大地测量等影响不大，但对于像飞机、火箭等高速运行载体的导航，则是致命的缺陷；另一点是由于系统对用户的速度敏感不足，仅能二维定位，因此不适合航空等多种领域的应用。

随着技术的发展，第二代卫星定位系统GPS替换了DPL，不再运用多普勒原理进行定位，而是使用了伪码测距技术，GPS卫星在空中移动时会连续发射带有时间和位置信息的无线电信号，供GPS接收机接收，由于接收机和卫星有一定距离，接收机收到信号的时间会比卫星发射信号的时间延迟，通常称之为时延。

中国北斗全球卫星导航发展史中国北斗，我国自主建设的卫星导航系统。

自1994年北斗一号立项以来，历经二十六载，从无到有，从有源到无源，从区域到全球，交出一份沉甸甸的“成绩单”。

2020年7月31日，中国向全世界郑重宣告，中国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统已全面建成，中国北斗自此开启高质量服务全球、造福人类的崭新篇章。

它将以更加开放包容的姿态拥抱世界，同世界一起书写时空服务新篇章。

抗击疫情，分秒必争。

北斗"交通”打通火线运输线，确保防疫物资及时送达：国庆阅兵，举世嘱目。

北斗"标齐”大显身手，受阅方队、装备“米秒不差”，阅出了军威、国威：在世界之巅珠穆朗玛峰，北斗为中国攀登者完成髙程测量提供主要数据：在惊涛骇浪的南海，中国渔民无论行驶到哪块海域都在中国北斗的俯瞰之中：在山洪频发的山区，"北斗+气象”让居民早知睛雨，更好地开展生态保护、资源开发和探险旅游：在川流不息的马路，北斗让人们自由穿梭于大街小巷……这就是中国北斗，我国自主建设的卫星导航系统。

它是国家安全和经济社会发展不可或缺的信息基础设施，是大国地位和综合国力的重要标志。

2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式在北京人民大会堂隆重举行。

中国向全世界郑重宣告，中国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统已全而建成，中国北斗自此开启了高质量服务全球、造福人类的崭新篇章。

从此，中国北斗正式走出国门，成为服务全球的卫星导航系统，它将以更加开放包容的姿态拥抱世界，同世界一起书写时空服务新篇章。

命名“北斗”1994年，世界首个全球卫星导航系统GPS全面建成：也是这一年，我国开始独立自主研制北斗卫星导航系统，并以祖先们用于识別方向的"北斗星”命爼从无到有，北斗走过的这条路殊为不易。

早在上世纪70年代，从事"两弹一星”的先驱们就已经认识到卫星导航泄位系统的重要性。

他们曾在卫星导航领域苦苦摸索，在理论探索和研制实践方而开展了卓有成效的工作。

1．无线电导航的发展历程无线电导航是20世纪一项重大的发明电磁波第一个应用的领域是通信，而第二个应用领域就是导航。

早在1912年就开始研制世界上第一个无线电导航设备，即振幅式测向仪，称无线电罗盘(Radiocompass)，工作频率0.1一1.75兆赫兹。

1929年，根据等信号指示航道工作原理，研制了四航道信标，工作频率为0.2一0.4兆赫兹，已停止发展。

1939年便开始研制仪表着陆系统(ILS),1940年则研制脉冲双曲线型的世界第一个无线电定位系统奇异(Gee)，工作频率为28一85兆赫兹。

1943年，脉冲双曲线型中程无线电导航系统罗兰A(Loran-A)投入研制，1944年又进行近程高精度台卡(Dessa)无线电导航系统的研制。

1945年至1960年研制了数十种之多，典型的系统如近程的伏尔(VOR)、测向器( D ME)、塔康(Tacan)、雷迪斯特、哈菲克斯(Hi-Fix)等;中程的罗兰B(Loran-B)、低频罗兰(LF-Loran)、康索尔(Consol)等;远程的那伐格罗布((Navaglohe)、法康(Facan)、台克垂亚(Dectra)、那伐霍(Navarho),罗兰C(Loran-C)和无线电网(Radionrsh)等;超远程的台尔拉克(Delrac)和奥米加(Omega)与。

奥米加;空中交通管制的雷康(Rapcon)、伏尔斯康(VOLSCAN)、塔康数据传递系统(Tacandata-link)和萨特柯((Satco)等，另外还有多卜勒导航雷达(Doppler navigation tadar)，这期间主要保留下来的系统如表1表1主要地基无线电导航系统运行年代表1．1 无线电导航发展的重大突破1960年以后，义发展了不少新的地基无线电导航系统。

如近程高精度的道朗((TORAN)、赛里迪斯(SYLEDIS)、阿戈(ARGO)、马西兰(MAXIRAN)、微波测距仪（TRISPONDER)以及MRB-201,NAV-CON,RALOG-20,RADIST等等;中程的有罗兰D (Loran-D)和脉冲八(Pulse8)等;远程的恰卡(Chayka);超远程的奥米加((Omega与 );突破在星基的全球导航系统，还有新的飞机着陆系统。

简述:卫星定位系统原理及各国发展的历史1、子午卫星导航系统（NNSS）该系统又称多普勒卫星定位系统，它是58年底由美国海军武器实验室开始研制,于64年建成的“海军导航卫星系统”（Navy Navigation Satellite System）。

这是人类历史上诞生的第一代卫星导航系统。

1957年10月前苏联成功发射了第一颗人造卫星后，美国霍普金斯大学应用物理实验室的吉尔博士和魏分巴哈博士对卫星遥测信号的多普勒频移产生了浓厚的兴趣。

经研究他们认为：利用卫星遥测信号的多普勒效应可对卫星精确定轨；而该实验室的克什纳博士和麦克卢尔博士则认为已知卫星轨道，利用卫星信号的多普勒效应可确定观测点的位置。

霍普金斯大学应用物理实验室研究人员的工作，为多普勒卫星定位系统的诞生奠定了坚实的基础。

而当时美国海军正在寻求一种可以对北极星潜艇中的惯性导航系统进行间断精确修正方法，于是美国军方便积极资助霍普金斯大学应用物理实验室开展进一步的深入研究。

1958年12月在克什纳博士的领导下开展了三项研究工作：①研制卫星；②建立地球重力场模型以便卫星的精确定轨和准确预报卫星的空间位置；③研制多普勒接收机。

经过众人的努力子午卫星导航系统于1964年1月正式建成并投入军方使用，直至19 67年7月该系统才由军方解密供民间使用。

此后用户数量迅速增长，最多达9.5万户，而军方用户最多时只有650个，不足总数的1%，可见因生产的需要民间用户远远大于军方。

1.1 子午卫星导航系统的组成（1）卫星星座：子午卫星星座，由六颗独立轨道的极轨卫星组成。

在设计上要求卫星的轨道的偏心率为零，轨道倾角i =90°；卫星运行周期为T=107m；卫星高度约为H=1075km；按理论上的设计，六颗卫星应当均匀分布在相互间隔为30度轨道平面上。

但由于早期卫星入轨精度不高，各卫星周期、倾角、偏心率都存在不同程度的误差，故各卫星轨道进动的大小和方向也都不尽相同，这样经过一段时间后各卫星轨道间的间距就变得疏密不一。

北斗导航系统发展史摘要：2016年6月12日，中国在西昌成功发射了第23颗北斗导航卫星。

此次成功发射的卫星将与其他的在轨卫星共同提供服务，为北斗导航系统从亚太区域系统转向全球服务奠定了基础。

作为我国自主开发建设的全球卫星导航系统，北斗与俄罗斯的GLONASS，美国的GPS以及欧洲的GALILEO并誉为四大全球卫星导航系统。

虽然在这四大导航系统中，北斗是最“年轻”的,但其正借着后发优势迎头赶上。

北斗已经同高铁一样，成为中国在世界上一张亮眼的名片。

回顾北斗系统发展的历程，不仅能让人体会到个中艰辛。

更能为我国科技建设提供值得参考的经验。

1. 全球卫星导航系统的起源1957年10月4日，前苏联成功发射了世界上第一颗人造卫星sputnik。

这颗卫星的构造非常简单，只是在密封的铝制外壳密封了一个化学电池、一只温度计和一台双频发报机。

但在当时，这颗卫星却引起了全世界科学家的关注。

美国约翰.霍普金斯大学的W.Guier和G.Wieffembach博士通过跟踪、检测该卫星所发出的信号发现：由于卫星与地面之间有着相对运动，接收到的电磁波信号存在多普勒频移。

如果在地面上位置已知点检测接收到的多普勒频移曲线，就可以计算出卫星的运行轨道。

但是反过来，如果已知了卫星的运行轨道，就能通过多普勒算出用户的位置，这就是卫星导航系统的最初构想。

如何在茫茫大海上定位军舰，对于美国海军来说一直是个大问题。

在苏联发射第一颗卫星之前，海军使用的是罗兰无线电远程导航系统。

罗兰是一种陆基双曲无线电导航系统，船舶通过计算出接收陆地上两个发射台信号的时间到达差，就可以将自己位置确定在以两个发射台为焦点的双曲线上。

再利用另外两个发射台，可以将位置确定在另一条双曲线上。

通过计算出双曲线的两个交点，采用估计位置排除出其中一个即可实现定位。

相较GPS，罗兰系统的作用范围有限（最远2000km），定位精度低（百米级），而且只能提供二维定位，在GPS出现后很快就逐渐被淘汰。

简述我国北斗定位系统的发展历史和在国内的一些应
用
我国北斗定位系统的发展历史可以追溯到1994年，当时中国开始了北斗导航卫星系统的研发工作。

经过多年努力，我国于2000年底发射了第一颗北斗卫星，展开了北斗定位系统的试验及推广。

随着各项技术的不断升级，我国北斗定位系统逐渐发展成为拥有全球覆盖能力的卫星导航系统，并于2020年建成国内北斗三号系统，能够提供更加精确、高效的位置服务。

在国内，北斗定位系统的应用领域非常广泛，如：
1.汽车导航和智能交通领域：北斗定位系统可以实现车辆的精准定位导航，为司机提供安全、快捷的出行服务。

同时，北斗定位系统在城市交通管理中也发挥了重要作用。

2.精准农业和林业领域：北斗定位系统可以为农林业生产提供准确的定位信息，并根据不同作物的需求提供相应的农业技术支持。

3.航空航天领域：北斗定位系统可以为航空和航天等领域提供高精度的定位服务，提升飞行安全和导航精度。

4.应急救援和灾害监测领域：北斗定位系统可以提供快速准确的定位信息，帮助应急救援人员及时处置突发事件、灾害等情况。

5.智能手机和手表等个人设备领域：北斗定位系统可以为智能手机等移动设备提供定位功能，满足人们日常生活、工作等需要。

总之，北斗定位系统在国内的应用范围非常广泛，对于提升我国的经济、社会和安全等各个领域都起到了重要的作用。

中国北斗全球卫星导航发展史中国北斗，我国自主建设的卫星导航系统。

自1994年北斗一号立项以来，历经二十六载，从无到有，从有源到无源，从区域到全球，交出一份沉甸甸的“成绩单”。

2020年7月31日，中国向全世界郑重宣告，中国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统已全面建成，中国北斗自此开启高质量服务全球、造福人类的崭新篇章。

它将以更加开放包容的姿态拥抱世界，同世界一起书写时空服务新篇章。

抗击疫情，分秒必争。

北斗“交通”打通火线运输线，确保防疫物资及时送达；国庆阅兵，举世瞩目。

北斗“标齐”大显身手，受阅方队、装备“米秒不差”，阅出了军威、国威；在世界之巅珠穆朗玛峰，北斗为中国攀登者完成高程测量提供主要数据；在惊涛骇浪的南海，中国渔民无论行驶到哪块海域都在中国北斗的俯瞰之中；在山洪频发的山区，“北斗＋气象”让居民早知晴雨，更好地开展生态保护、资源开发和探险旅游；在川流不息的马路，北斗让人们自由穿梭于大街小巷……这就是中国北斗，我国自主建设的卫星导航系统。

它是国家安全和经济社会发展不可或缺的信息基础设施，是大国地位和综合国力的重要标志。

2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式在北京人民大会堂隆重举行。

中国向全世界郑重宣告，中国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统已全面建成，中国北斗自此开启了高质量服务全球、造福人类的崭新篇章。

从此，中国北斗正式走出国门，成为服务全球的卫星导航系统，它将以更加开放包容的姿态拥抱世界，同世界一起书写时空服务新篇章。

命名“北斗”1994年，世界首个全球卫星导航系统GPS全面建成；也是这一年，我国开始独立自主研制北斗卫星导航系统，并以祖先们用于识别方向的“北斗星”命名从无到有，北斗走过的这条路殊为不易。

早在上世纪70年代，从事“两弹一星”的先驱们就已经认识到卫星导航定位系统的重要性。

他们曾在卫星导航领域苦苦摸索，在理论探索和研制实践方面开展了卓有成效的工作。

立项于20世纪60年代末的“灯塔计划”可以说是北斗工程的前身，尽管这个计划最终因技术方向转型、财力有限等原因而终止，然而它如同一盏明灯，为后来上马的北斗工程积累了宝贵的经验。