大海中的巨轮、疾驰中的汽车是如何定位导航的?

Posted 2023-01-07 无线电波

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　　在茫茫原野上驾车探险，在浩瀚的大海中巨轮航行，迷失方向或遇险极易发生，因此，需要导航设备指点迷津、确定方位。最古老的导航设备是我们祖先发明的指南针，在千百年的航海事业中得到广泛应用。近代又形成了天文导航、无线电导航和惯性导航等主要的导航方法。但天文导航受阴雨和大雾等气象条件的限制；无线电导航受距离限制，并容易受到干扰；惯性导航的偏差较大，而用人造地球卫星导航，既不受气象条件的影响，也不受距离的限制，可在全球范围内实现高精度的导航和定位。

　　现在的轮船和汽车等的定位和导航是通过应用无线电波的全球卫星导航定位系统实现的。卫星定位导航综合了传统的天文导航和陆地无线电导航的优点，实现了全球、全天候和高精度的定位导航。卫星定位导航是将卫星位置与时间相关资料利用无线电波向地面发送，汽车或轮船中的定位导航接收器接收到卫星传送的信号后，由接收器计算转换出位置、速度、时间等信息，而计算过程由导航定位设备来完成，不需要人工干预。由于每颗卫星的位置可经由卫星星历轨道资料确定，这样运用4颗以上的卫星至接收器的距离，便可知道汽车或轮船在地球上的位置和行驶的速度。这些信息可以显示在精准的电子地图上，从而使大海中的巨轮与道路上的汽车的驾驶者和乘客，可以轻松地面对可能发生的迷航，遇险时能及时得到救助。

　　目前，世界上全球卫星导航定位系统主要有美国的GPS全球卫星导航定位系统，由24颗工作卫星和4颗备用卫星组成。其次是俄罗斯的“格鲁纳斯”全球卫星导航定位系统，拥有工作卫星21颗。三是欧洲的“伽利略”全球卫星导航定位系统，由30颗卫星组成，预计2008年系统建成并投入运行。四是中国的“北斗”卫星导航定位系统。2000年以来，中国已成功发射了3颗“北斗”导航试验卫星，2007年发射两颗“北斗”导航定位卫星。“北斗”卫星导航定位系统由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，并逐步扩展为全球卫星导航定位系统。

　　无线电波在卫星导航定位中，既是卫星的操控者也是卫星与地面之间必不可少的纽带。