尽管中国在卫星导航技术方面起步较晚，但是发展势头很猛。北斗卫星导航系统是我国自己拥有的区域性卫星导航定位系统，不会受制于人，安全性、保密性较强，会对我国国防和国民经济建设起到相当大的积极作用。

此外，日本正准备开发的准天顶卫星系统（QZSS）将为日本及其邻近国家提供与GPS兼容的额外测距信号，印度也在计划建立一个属于自己的、称为IRNSS的区域性卫星定位系统。

1.1.2  卫星导航的组成概况

全球定位系统（ GPS ）主要有三大组成部分，即空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分（见下图）。 

图1.1.1 全球定位系统（ GPS ）构成示意图

空间星座部分

GPS卫星星座的构成 全球定位系统的空间卫星星座，由24颗卫星组成，其中包括3颗备用卫星。卫星分布在6个轨道面内，每个轨道面上分布有4颗卫星。卫星轨道面相对地球赤道面的倾角约为55 o ，各轨道平面升交点的赤经相差60 o 。在相邻轨道上，卫星的升交距角相差30 o 。轨道平均高度约为 20200km ，卫星运行周期为11小时58分。因此，同一观测站上，每天出现的卫星分布图形相同，只是每天提前约4分钟。每颗卫星每天约有5个小时在地平线以上，同时位于地平线以上的卫星数目，随时间和地点而异，最少为4颗，最多可达11颗。 

目前，全球定位系统的工作卫星，在空间的分布情况如图所示。 论文网

图1.1.2  GPS 卫星星座

GPS卫星在空间的上述配置，保障了在地球上任何地点、任何时刻均至少可以同时观测到4颗卫星，加之卫星信号的传播和接收不受天气的影响，因此GPS是一种全球性、全天候的连续实时定位系统。不过也应指出，GPS卫星的上述分布，在个别地区仍可能在某一短时间内(例如数分钟)，只能观测到4颗图形结构较差的卫星，因此无法达到必要的定位精度。 

空间部分的3颗备用卫星，可在必要时根据指令代替发生故障的卫星，这对于保障GPS空间部分正常而高效地工作是极其重要的。 

1.2  我国卫星导航系统的概况

1.2.1  北斗卫星导航系统的发展历程

在上世纪60年代末，我国就开展了卫星导航系统[1]的研制工作，但由于诸多原因而夭折。自20世纪70年代后期以来，国内开展了探讨适合国情的卫星导航系统的体制研究，先后提出过单星、双星、三星和3-5星的区域性系统方案，以及多星的全球系统的设想，并考虑到导航定位与通信等综合运用问题，但是由于种种原因，这些方案和设想都没能得以实现。在20世纪80年代到90年代，我国就结合国情，科学、合理地提出并制订自主研制实施“北斗”卫星导航系统建设的“三步走”规划：第一步是试验阶段，即用少量卫星利用地球同步静止轨道来完成试验任务，为“北斗”卫星导航系统建设积累技术经验、培养人才，研制一些地面应用基础设施设备等；第二步是到2012年，计划发射10多颗卫星，建成覆盖亚太区域的“北斗”卫星导航定位系统（即“北斗二号”区域系统）；第三步是到2020年，建成由5颗静止轨道和30颗非静止轨道卫星组网而成的全球卫星导航系统。

2000年，中国“北斗”导航系统建成运行，成为继美国、俄罗斯之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。该系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和国家安全等诸多领域，经济效益和社会效益显著。