课程：

• 1、全球四大定位系统是什么？
• 2、全球四大卫星定位系统分别是那四个 ？
• 3、全球定位系统
• 4、目前世界上全球定位系统有哪些？
• 5、什么是全球定位系统

全球四大定位系统是什么？

GPS系统（美国）

GPS系统是美国从上世纪70年代开始研制，主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。

2. 北斗系统（中国）

北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统,是继美国GPS全球定位系统和俄国GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成,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,并具有短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度优于20m。

3.GLONASS系统（俄罗斯）

“格洛纳斯”GLONASS是前苏联从80年代初开始建设的与美国GPS系统相类似的卫星定位系统，覆盖范围包括全部地球表面和近地空间，也由卫星星座、地面监测控制站和用户设备三部分组成。

4.伽利略卫星导航系统（欧盟）

Galileo系统总投资达35亿欧元的伽利略计划是欧洲自主的、独立的民用全球卫星导航系统，提供高精度，高可靠性的定位服务，实现完全非军方控制、管理，可以进行覆盖全球的导航和定位功能。

扩展资料

全球卫星导航系统，也称为全球导航卫星系统，是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。

常见系统有GPS、BDS、GLONASS和GALILEO四大卫星导航系统。最早出现的是美国的GPS，现阶段技术最完善的也是GPS系统。

随着近年来BDS、GLONASS系统在亚太地区的全面服务开启，尤其是BDS系统在民用领域发展越来越快。卫星导航系统已经在航空、航海、通信、人员跟踪、消费娱乐、测绘、授时、车辆监控管理和汽车导航与信息服务等方面广泛使用，而且总的发展趋势是为实时应用提供高精度服务。

参考资料：全球卫星导航系统--百度百科

全球四大卫星定位系统分别是那四个 ？

截至2020年12月，全球四大定位系统为：美国GPS、欧盟伽利略、俄罗斯格洛纳斯、中国北斗。

1、美国GPS

由美国国防部于20世纪70年代初开始设计、研制，于1993年全部建成。1994年，美国宣布在10年内向全世界免费提供GPS使用权，但美国只向外国提供低精度的卫星信号。据说该系统有美国设置的“后门”，一旦发生战争，美国可以关闭对某地区的信息服务。

2、欧盟伽利略

欧盟于1999年首次公布伽利略卫星导航系统计划，其目的是摆脱欧洲对美国全球定位系统的依赖，打破其垄断，组成“伽利略”卫星定位系统。该项目总共将发射30颗卫星，位置精度达几米，亦可与美国的GPS系统兼容。

3、俄罗斯格洛纳斯

“GLONASS ”是由俄罗斯单独研发部署的卫星导航系统，该项目启动于上世纪70年代俄罗斯有22颗Glonass卫星在轨运行，但仅有16颗运转正常。该系统需要有18颗卫星才可满足继续为全俄罗斯提供导航服务的需求，至少需要24颗卫星才提供全球导航服务。

4、中国北斗

2003年5月25日零时34分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功地将第三颗“北斗一号”导航定位卫星送入太空，前两颗“北斗一号”卫星分别于2000年10月31日和12月21日发射升空，运行导航定位系统工作稳定，状态良好。

扩展资料：

卫星定位系统的应用：

1、精密工程、测量及变形监测中的应用

将应用GPS卫星定位技术建立的控制网叫GPS网，GPS网分为两大类，一类是全球或全国性的高精度GPS网；一类是区域性的GPS网。

大地测量的科研任务是研究地球形状及其随时间的变化，利用全球覆盖的高精度GPS网建立起高精度的动态坐标框架。区域GPS网是指国家C、D、E级GPS网或专为工程项目布测的工程GPS网。

2、交通系统中的应用

对当前位置的定位以及对目标物的定位是地面车辆导航系统的两个关键技术。前者需要GPS获取点位根据，而后者则偏重以数字地图为基础，确定点位置，这实际上是一个地图相关分析的问题。

3、地球动力学中的应用

用GPS来监测全球和区域板块运动，监测区域地壳运动，对地球成因及动力机制的研究。研究地下断层活动模式、应力场变化，对地震危险值估计和预报。

为了进行地壳形变监测，由地震局、总参测绘局、国家测绘局、中国科学院承担的“九五”重大科学工程项目“中同地壳运动监测网络工程”已于2000年建成。

4、军事中的应用

军事上可用于协同作战、导弹的制导、搜索及救援人员野外定位。协同作战方面，GPS可为各级指挥系统提供各种目标及事件所发生的时间和地点。搜索及救援人员野外定位方面，在茫茫的沙漠上，没有任何标志，主要靠导航卫星进行定位，才能知道自己在什么地方。

参考资料来源：百度百科-全球卫星定位系统

参考资料来源：百度百科-全球定位系统 （高精度无线电导航的定位系统）

全球定位系统

GPS具有定位的高度灵活性和高精度、快速、提供三维坐标、全天候作业、操作简便以及全球连续覆盖等特点，已经成为获取现势空间数据的重要手段，广泛应用于土地资源调查和空间定位数据的采集。

（一）GPS发展概况

在卫星定位系统出现之前，无线导航系统是远程导航与定位最主要的工具。无线电导航系统的缺点是覆盖的工作区域小，电波传播易受大气影响，定位精度不高。

1958年开始研制、1964年正式投入使用的美国的子午仪系统（Transit）是全球最早的卫星定位系统。由于该系统卫星数目较少，不超过6颗，运行高度较低（平均1000千米），从地面站观测到卫星的时间间隔较长（平均l.5小时），因而它无法提供连续的实时三维导航，而且精度较低。

全球定位系统是1973年美国国防部制定的计划，从20世纪70年代开始研制，历时20年，于1994年全面建成，是具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。

GPS网络由24颗卫星组成。这些卫星不中断地向地面站发回精确的时间信息和它们的位置信息。GPS接收器利用GPS卫星发送的信号确定卫星在太空中的位置，并根据无线电波传送的时间来计算它们间的距离，计算出至少3～4颗卫星的相对位置后，GPS接收器就可以用三角学来算出自己的位置。每个GPS卫星都有4个高精度的原子钟，同时还有一个实时更新的数据库，记载着其他卫星的现在位置和运行轨迹。当GPS接收器确定了一个卫星的位置时，它可以下载其他所有卫星的位置信息，这有助于它更快地得到所需的其他卫星的信息。

目前，全球有几套GPS系统处于运行状态，包括美国、俄罗斯的GLONASS、欧洲空间局的Galileo以及我国的北斗系统。

（二）美国GPS系统

美国的GPS主要由三大部分构成——空间部分、地面站和用户。空间部分是由24颗卫星组成的覆盖全球的卫星网络，这些卫星处于离地面约2万千米的圆轨道上。轨道面的倾角为63°，系统中共有3条升交点赤径相互相差120°的轨道，每条轨道上均匀分布8颗卫星，相邻两轨道上卫星相隔30°。卫星姿态采用三轴稳定方式，以便保证卫星上导航天线的辐射口总是对准地面。卫星上工作频率为2200～2300兆赫兹的遥测发射机，把卫星的各种遥测数据发送到地面站组。卫星上的接收机接收地面站向卫星发送的频率为1750～1850兆赫兹的导航信息，包括时钟校正参量、大气校正参量、卫星星座及全部24颗卫星的历书等。卫星接收机也接收来自地面站组的控制指令。

卫星上装有稳定度为1×10-13的精密原子钟，各卫星的原子钟相互同步，并与地面站组的原子钟同步。这样建立起GPS系统的精密时系，称为GPS时。向地面发送的星历就是以GPS时为基础和顺序发射的。发射双频是为了校正电离层产生的附加延时。

目前GPS系统提供的定位精度优于10米，而为得到更高的定位精度，通常采用差分GPS技术将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时将这一数据发送出去。用户接收机在进行GPS观测的同时，也接收到基准站发出的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。

（三）俄罗斯GLONASS

GLONASS是前苏联从20世纪80年代初开始建设的与美国GPS系统相类似的卫星定位系统，也由卫星星座、地面监测控制站和用户设备三部分组成。现在由俄罗斯空间局管理。GLONASS系统单点定位精度水平方向为16米，垂直方向为25米。

GLONASS卫星由质子号运载火箭一箭三星发射入轨，卫星采用三轴稳定体制，质量1400千克，设计轨道寿命5年。所有GLONASS卫星均使用精密铯钟作为其频率基准。第一颗GLONASS卫星于1982年10月12日发射升空。

GLONASS系统的卫星星座由24颗卫星组成，均匀分布在3个近圆形的轨道平面上，每个轨道面8颗卫星，轨道高度19100千米，运行周期11小时15分，轨道倾角64.8°。

与美国的GPS系统不同的是，GLONASS系统采用频分多址（FDMA）方式，根据载波频率来区分不同卫星；GPS是码分多址（CDMA），根据调制码来区分卫星。每颗GLONASS卫星发射的两种载波的频率分别为L1=1602+0.5625k（兆赫兹）和L2=1246＋0.4375k（兆赫兹），其中k（l～24）为每颗卫星的频率编号，所有GPS卫星的载波频率相同，均为L1=1575.42兆赫兹和L2=1227.6兆赫兹。

为进一步提高GLONASS系统的定位能力，开拓广大的民用市场，俄罗斯采取了与美国GPS系统不同的政策，即对GLONASS系统采用了军民合用、不加密的开放政策。并计划用4年时间将其更新为GLONASS-M系统，改进一些地面测控站设施，将卫星的在轨寿命延长到8年，实现系统的高定位精度，位置精度提高到10～15米，定时精度提高到20～30纳秒，速度精度达到0.01米/秒。

GLONASS系统的主要用途是导航定位，当然与GPS系统一样，也可以广泛应用于各种等级和种类的测量应用、GIS应用和时频应用等。

（四）欧洲空间局Galileo系统

欧盟于2002年3月底正式批准启动“伽利略”全球卫星导航定位系统计划。根据计划，该系统的第一颗卫星于2004年发射升空，至2008年共发射30颗卫星以构建整个导航系统网络。2002～2005年第一阶段的投资达到11亿欧元，其中欧盟承担一半，另外一半由欧洲空间局承担。

Galileo是欧洲自主的、独立的全球多模式卫星定位导航系统，提供高精度、高可靠性的定位服务，同时将实现完全非军方控制和管理。Galileo能够与美国的GPS、俄罗斯的GLONASS系统实现多系统内的相互合作，任何用户将来都可以用一个接收机采集各个系统的数据或者各系统数据的组合来实现定位导航的要求，Galileo可以分发实时的米级定位精度信息，这是现有的卫星导航系统不具备的。

Galileo由空间部分、地面部分和用户三部分组成。空间部分由分布在3个轨道上的30颗中等高度轨道卫星（MEO）构成，每个轨道面上有10颗卫星，9颗正常工作，1颗运行备用，轨道面倾角56°。地面部分包括全球地面控制段、全球地面任务段、全球域网、导航管理中心、地面支持设施和地面管理机构。用户端主要就是用户接收机及其等同产品。Galileo将与GPS、GLONASS的导航信号一起组成复合型卫星导航系统，因此，用户接收机将是多用途、兼容性接收机。

除了导航、定位、授时等基本服务，Galileo还提供搜索与救援（SAR功能）等特殊服务。该系统可在铁路安全运行调度、海上运输系统、陆地车队运输调度、精准农业以及飞机导航和着陆系统中应用。

（五）我国的“北斗”系统

我国的GPS技术研究起步于20世纪80年代，进入90年代，GPS技术研究、开发和应用取得了长足的进展。

1983年，我国科学家提出了利用两颗同步定点卫星进行定位导航的设想，这一系统称为“双星定位系统”。1993年我国进一步进行了“双星定位系统”的试验工作，1994年正式立项，2003年我国成功地将第三颗“北斗”一号导航定位卫星送上太空，它的准确入轨标志着我国已成功建立了自主的卫星导航系统——第一代北斗卫星导航定位系统。

北斗卫星导航系统由空间卫星、地面控制中心站和用户终端三部分构成。空间部分即“北斗”一号，由两颗工作卫星和一颗备份卫星组成，2003年发射的是备份卫星，两颗定位卫星分别于2000年10月31日和12月21日发射。

用户利用一代“北斗”系统定位，首先向地面中心站发出请求，地面中心站再发出信号，分别经两颗卫星反射传至用户，地面中心站通过计算两种途径所需时间即可完成定位。一代“北斗”系统与GPS系统不同，对所有用户位置的计算不是在卫星上进行，而是在地面中心站完成的。因此，地面中心站可以保留全部北斗用户的位置及时间信息，并负责整个系统的监控管理。

“北斗”系统采用的是有源定位，GPS和GLONASS等都是无源定位，这是它们本质上的不同点。所谓有源定位就是用户需要通过地面中心站联系导航定位卫星，而无源定位是用户直接与卫星联络确定自己的位置。GPS和GLONASS的主要功能都是定位和授时，应该说，从用户获得这两项服务的便利程度和精确程度来看，一代“北斗”系统还处于劣势。但“北斗”系统比这两种全球定位系统多了一项通讯功能。2010年前，集无源定位和有源定位于一体的我国导航定位系统——二代“北斗”将建成，届时，国民经济各领域都将从中获得更大的效益。

土壤学研究有大量的野外工作，在GPS进入民用阶段以前，野外的定位采用罗盘、气压计、米尺等设备，这些方法定位速度慢、精度差、可重复性低，不利于长期的定位研究。GPS的出现克服了这些缺点，不仅可以快速、高精度地定位，还可以与GIS及RS结合，直接生成新的数据资源，动态、快速地更新土壤资源数据以及土地利用的准实时现状。

目前世界上全球定位系统有哪些？

美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯“格洛纳斯”系统、欧洲“伽利略”系统及中国“北斗”。

截止到2020年，美国投入使用的GPS组网卫星达到了24颗，另有4颗是备用卫星，所以美国的定位系统卫星总数达到了28颗。这些卫星都是中地卫星，分布在20200千米高的平面上，它们以组网的模式在地球上空展开，保证了地标可视范围内的“全覆盖”。根据美国官方的数据显示，这些卫星目前的精确度在10米左右，美国方面正在进行技术改良，希望能够在不久的将来精确到1米。

而凭借着前苏联“美苏争锋”时期的发展成果，俄罗斯也依靠着雄厚的底气在全球导航系统争霸中占有一席之位。1993年，俄罗斯凭借着苏联解体之后留下的尖端航天技术，大胆地提出了“格洛纳斯”卫星导航系统的架设蓝图，后来在投入约30多亿美元的情况下，仅仅不到三年时间，就完成了“格洛纳斯”导航系统的组网工作。可以说，俄罗斯的效率是相当高，但技术含量上，和美国的GPS以及中国的北斗系列还是存在着一定差距的。

除了俄罗斯和美国外，西方还有一个卫星导航系统叫“伽利略”。“伽利略”不属于单个国家，而是属于众多的欧洲国家。由于欧洲各国技术、经济、政治相对分散，没有国家有能力独立架设一个卫星导航系统，于是包括法国、德国在内的欧洲大国就提出了联合研发“伽利略”卫星导航系统的设想，但后期同样由于各国的利益均分不妥，导致了项目出现了众多的搁置问题。

扩展资料：

虽然是两个国家各自建立的不同的导航系统，但俄罗斯的导航系统和美国的GPS还是有很多的相似点，比如在运行卫星数量上，俄罗斯也是24个，其整体的工作和精度等等都类似于GPS。不过，有一个很大的不同之处是，俄罗斯的导航卫星是分布在3个轨道平面上的。而且，俄罗斯的导航卫星寿命很短、技术不稳定，因此俄罗斯的备用卫星也比较多，所以即便在系统建成之后，俄罗斯也没能动摇美国GPS的权威地位。

直到中国北斗导航系统的出现，美国GPS定位系统的全球垄断地位才开始被动摇。中国“北斗”导航系统和美国GPS有很大的不同，依靠着“后发先至”的时代优势，中国的科学家和决策者采用了最新的技术和空间理念，让北斗卫星导航系统在很多技术问题上一举超越了GPS。我国的北斗导航的卫星系统整体还在完善中，到2020年，将有35颗导航卫星同时工作，届时不管是精度还是核心质量上，都将整体超越美国的GPS，从而改写美国在这一领域长达数十年的垄断历史。

参考资料：人民网-全球四大卫星导航系统比较

什么是全球定位系统

全球定位系统(GPS, Global Positioning System)是利用人造地球卫星进行点位测量导航技术的一种，其它的卫星定位导航系统有俄罗斯的GLONASS，欧洲空间局的NAVSAT，国际移动卫星组织的INMARSAT等等。GPS全称是NAVSTAR(NAVigation Satellite Timing And Ranging)/GPS，由美国军方组织研制建立，从1973年开始实施，到九十年代初完成。

GPS系统介绍

GPS系统包括三大部分：空间部分——GPS卫星星座；地面控制部分——地面监控系统；用户设备部分——GPS信号接收机。

GPS卫星及其星座

GPS由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成，它们均匀分布在六个相互夹角为60度的轨道平面内，即每个轨道上有四颗卫星。卫星高度离地面约20000公里，绕地球运行一周的时间是12恒星时，即一天绕地球两周。GPS卫星用L波段两种频率的无线电波（1575.42MHz和1227.6MHz）向用户发射导航定位信号，同时接收地面发送的导航电文以及调度命令。

地面控制系统

对于导航定位而言，GPS卫星是一动态已知点，而卫星的位置是依据卫星发射的星历——描述卫星运动及其轨道的参数——计算得到的。每颗GPS卫星播发的星历是由地面监控系统提供的，同时卫星设备的工作监测以及卫星轨道的控制，都由地面控制系统完成。

GPS卫星的地面控制站系统包括位于美国科罗拉多的主控站以及分布全球的三个注入站和五个监测站组成，实现对GPS卫星运行的监控。

GPS信号接收机

GPS信号接收机的任务是，捕获GPS卫星发射的信号，并进行处理，根据信号到达接收机的时间，确定接收机到卫星的距离。如果计算出四颗或者更多卫星到接收机的距离，再参照卫星的位置，就可以确定出接收机在三维空间中的位置。