导航卫星

0个有用+1票

[dǎohángwèixīng]锁

导航卫星: 一种人造地球卫星，它不断从卫星发射信号，以在地面，海洋，空中和太空中导航和定位用户. 卫星导航系统的空间组成部分. 导航卫星配备有特殊的导航设备. 用户接收导航卫星发送的导航信号，通过时间测距或多普勒速度测量，获取用户到卫星的距离或到卫星的距离的变化率等导航参数“子午仪”导航卫星系统，并根据卫星. 时间和轨道参数用于在定位时查找卫星的实时位置坐标，从而确定用户的地理位置坐标（二维或三维坐标）和速度矢量分量. 导航卫星网络（导航星座）由多个导航卫星组成，并具有全球和近地空间的三维覆盖能力，可以实现全球导航. 导航卫星根据是否接收用户信号分为主动导航卫星和被动导航卫星. 根据导航方法将其分为多普勒速度导航卫星和时差测距导航卫星. 它们分为低轨道导航卫星，中高轨道导航卫星，对地静止轨道导航卫星. 世界四大卫星导航系统是美国的全球定位系统（GPS），前苏联/的全球导航卫星系统（GLONASS），欧洲航天局的伽利略卫星定位系统和中国的北斗导航卫星定位系统.

1960年4月，美国发射了第一颗导航卫星子午线1B. 从那以后，美国和苏联相继发射了子午线太空导航卫星系列. 通过国际合作“子午仪”导航卫星系统，还发射了一系列具有定位能力的民用交通管制和搜索救援卫星.

美国全球定位系统（GPS）和苏联的全球导航卫星系统（GLONASS）是使用卫星星座作为空间成分的全球全天候导航和定位系统. GPS使用18个工作星和3个备用星来形成GPS空间星座. GLONASS使用24个工作恒星和3个备用恒星组成GLONASS空间星座.

（图片显示了模拟的伽利略卫星定位系统）

目前，我国还拥有自己的导航卫星“北斗导航卫星定位系统”，它是一种区域性的主动三维卫星定位和通信系统，英文缩写CNSS. 它是继美国GPS和CLONASS之后的第三种成熟的卫星导航系统.

那么，导航卫星是如何发展的？

说到指南针，人们非常熟悉. 作为我国古代劳动人民的四大发明之一，它不仅帮助我国古代人民穿越海洋和与世界各地人民建立友谊的桥梁，而且为世界文明的发展做出了贡献. 指南针的奥秘在哪里？事实证明，所有磁体都具有“相同极性的排斥力和不同极性的吸引力”的特征，地球本身就是一个大磁体. 该大磁体和小磁针是由于“相同的排斥力和相反的吸引力”引起的. 磁针的南极始终指向地球的北极，即南方. 指南针成为人类导航的工具. 根据罗盘原理制造的船舶导航仪器称为罗盘（电磁罗盘）. 磁棒由支架水平支撑，刻有0度至360度的刻盘，并使用航向线表示船的纵轴. 这是一个简单的电磁罗盘. 刻度盘上的零度与航向线之间的角度称为航向角，该航向角基于地磁极参考指示船舶的方向. 这样，在大海中航行的船舶就可以根据角度判断航行方向.

但是，由于地磁场的不均匀分布，磁罗经经常产生较大的误差.

20世纪初期，技术的兴起给导航技术带来了根本性的变化. 人们开始使用导航仪代替古老的磁罗盘. 由于波不受天气影响，因此可以在白天和晚上进行传输，因此可以24/7全天候接收和发送信号. 导航的范围可以达到数千公里，并且其精度高于电磁罗盘，因此得到了广泛的应用. 但是，由于波在大气中传播数千公里，它们受到电离层折射和地球表面反射的极大干扰，因此其准确性还不够理想.

如今，每天有数百艘船在广阔的海洋中航行. 不幸的是，每年全世界有数百艘大型船舶在海上遇险. 事故的一半是由航行引起的，每年导致数十艘船沉没在世界商船队中！

最常见的事故类型是搁浅. 它在沉船中所占比例相对较大. 例如，从1969年到1973年，有4000艘船由于搁浅而不幸，其中218艘船已全部报废. 另一种航海事故是碰撞，尤其是在海岸，狭窄的水路区域和港口通道附近. 当然，这也与船舶数量的增加有关. 例如，白天和黑夜有400至500艘船舶通过英吉利海峡. 由于白天和黑夜或浓雾，有船舶相撞的危险. 难怪海员说这是一个危险的通道.

尽管航海技术和设备在不断改进，但仍不能满足当今的要求. 当前航道中出现的错误不仅给船只和乘员带来极大的危险，而且经常给周围的环境和海洋中的动物世界带来极大的伤害. 超级油轮流出的石油有时会沿着海岸覆盖数公里的水域，并导致数千名海洋动物和鸟类死亡.

因此，人们要求卫星提供帮助. 1958年初，当美国科学家追踪到第一颗人造地球卫星时，他们意外发现接收到的信号具有多普勒效应. 也就是说，当卫星接近地面接收机时，接收到的信号的频率逐渐增加；卫星距离很远，之后频率降低. 这个有趣的发现开启了人造卫星导航和定位的新时代. 卫星定位和导航是通过信号传达地面物体与卫星之间的距离，然后使用距离变化率计算其在地球或太空中的位置，然后确定其自身的航向.

这种在空中设置的导航站是当前的导航卫星，也可以说是当今的“指南针”. 目前，许多国家已经使用人造地球卫星导航. 这种导航方法的优点主要是: 它可以指示全世界船舶和飞机的方向，并且导航范围涵盖了世界的各个角落；它可以全天候导航，在任何恶劣的天气条件下，卫星导航系统都可以用来指示船舶白天和黑夜的航向；导航精度远高于电磁罗盘，误差仅为几十米；操作高度自动化，无需使用任何地图即可直接读取纬度和经度；导航设备很小，因此适合在船上安装. 因此，卫星导航系统应运而生.

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
https://www.pc-fly.com/a/shumachanpin/article-260389-1.html