□作者: 庞之浩
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它现已发展了2代。第一代采用多普勒测速原理，即用户根据接收到的卫星发送的信号的多普勒频移曲线和导航卫星的轨道参数，推算出用户位置。美国于1960年4月13发射的世界第一颗导航卫星子午仪一号B采用这种方式。其缺点是不能连续实时导航、两次定位的时间间隔太长、只能提供二维定位、对高速移动物体测量误差大等。
第2代采用时间测距原理，即用户首先要测量来自天上至少4颗导航卫星发来信号的传播时间，然后完成数学运算，得到用户的三维坐标与速度。其典型代表就是目前使用的美国“全球定位系统”（GPS）、俄罗斯“全球导航卫星系统”（Glonass）和欧洲正在建造的“伽利略”（Galileo）导航卫星系统，它们可为信号覆盖范围内的用户提供全天候、高精度、全球、连续和实时的三维位置、三维速度和精确时间，定位精度为10米左右，因而广泛应用。
根据导航卫星的信号覆盖范围，它可分为全球卫星导航定位系统和区域卫星导航定位系统。上述卫星系统都是全球卫星导航定位系统，只有我国的“北斗”是区域卫星导航定位系统，采用双星定位原理，并具有周期短、投资少、有特色等优点，它不仅可全天候、全天时提供区域性有源导航定位，还能进行双向数字报文通信和精密授时。
链接：双星定位原理是：以2颗卫星的已知坐标为圆心，各以测定的本星至用户机距离为半径，形成2个球面，用户机必然位于这2个球面交线的圆弧上。电子高程地图提供的是一个以地心为球心、以球心至地球表面高度为半径的非均匀球面。求解圆弧线与地球表面交点即可获得用户位置。
导航卫星分为军用与民用2种，它们在技术原理上并不存在本质区别。与民用导航卫星相比，军用导航卫星更强调信号的保密性、抗干扰能力和定位精度。
卫星导航技术的发明引起了导航定位技术的重大变革。在军事上，导航卫星至少有5项重要用途：①为舰艇、飞机等武器平台提供导航定位服务；②协助武器系统实现精确打击；③帮助部队规划进攻线路；④支持人员救援行动；⑤提高卫星自主定轨能力。
在民用领域，导航卫星的用途几乎遍及人类活动的每一个角落，包括探险、登山、航海、航空，野外考察、公交车辆调度、车辆监控与防盗、动物迁徙路线追踪、输电线路雷击定位等。GPS技术的出现还促进了许多传统技术的发展与突破，产生了新的技术学科和应用领域，如GPS大地测量、地壳形变监测、板块运动测量、GPS气象学、3S技术、精确农业等。GPS技术已经发展成为多领域、多模式和多用途的国际性高新技术产业。
链接：3S技术是遥感（RS）、“全球定位系统”（GPS）和“地理信息系统”（GIS）三项技术的集成。3S技术集中了空间、电子、计算机、数据库、信息、通讯、人工智能和地球科学等众多学科的最新发展成就，在农业、林业、水文、地质、海洋、气象、测绘、城市与区域规划等学科和国民经济建设的重要领域，发挥着重大的作用。
太空“童子军”日益走红
有人把重于3.5吨的叫巨型卫星，重于2吨的称大型卫星，中型卫星重于1吨，小型卫星则不到1吨。而小型卫星又有多种分类方法，其中一种为：小卫星（0.5～1吨，造价2000～5000万美元）、超小卫星（0.1～0.5吨，造价400～2000万美元）、微卫星（10～100千克，造价100～400万美元）、纳卫星（小于10千克，造价少于100万美元）、皮卫星（小于1千克）和飞卫星（小于100克）。
现代小卫星具有如下特点：①研制周期短；②发射方式灵活；③成本低；④生存能力强；⑤应用范围广；⑥功能强。
现代小卫星的需求前景是非常广阔的，而目前日新月异的高度集成化、轻量化技术也为它的兴旺发达提供了可能性。微电子、微机械、轻型材料、精密加工和高效能源等技术的迅速发展，促进了星载遥感器、探测器、通信转发器、计算机以及保障系统仪器、设备、部件的小型化，使现代小卫星更显光彩夺目。
总而言之，人造地球卫星技术已成为现代社会发展的巨大动力，在诸多航天技术中也称得上是“王中王”，它是改变世界的“天皇巨星”。
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