人类工程的奇迹34期：6大卫星导航系统，你的手机支持几个？

前言

打开高德地图查一查目的地附近哪家餐厅最好吃，或者在百度地图上选择一条最不拥堵的回家路线，似乎成了当代中国人不约而同每天都会做的事情。但是，你有没有想过，手机导航是如何指引你到每一个角落的呢？你可能会说，是GPS！

真的是这样吗？且听我细细道来。

全球卫星导航系统（GNSS）和全球定位系统（GPS）是一回事儿吗？

全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System，GNSS），是一个总称，指在全球或区域范围内提供定位、导航和定时服务的任何卫星星座。

全球定位系统（Global Positioning System，GPS），是世界上第一个建立并投入使用的全球卫星导航系统。

换言之，GPS只是全球卫星导航系统（GNSS）的一种，是4大全球卫星导航系统之一。那么，为什么如今GPS几乎已经成了全球卫星导航系统的代名词了呢？这是因为GPS作为卫星导航系统家族的老大哥，第一个诞生，第一个普及，早已经深入人心了。

类似的事情其实也时有发生，比如：“吉普”这个品牌作为越野车进入中国市场非常早，也深入中国百姓之心，一度成为越野车的代名词，导致很多老百姓看到越野就喊“吉普”。

哎，对了，标题不是说6大卫星导航系统吗，怎么成了4大了？别着急，接着往下看。

卫星导航系统（Satellite Navigation System）

卫星导航系统分为全球型和区域型。

目前，只有4个真正意义上的全球卫星导航系统（GNSS）——美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的格洛纳斯（GLONASS）、欧盟的伽利略（Galileo）、中国的北斗（BDS）。此外，还有2个区域型卫星导航系统——日本的准天顶卫星系统（QZSS）和印度区域导航卫星系统（NavIC）.

也就是说，4个全球卫星导航系统加上2个区域型卫星导航系统，一共才6个！这也从侧面反映了卫星导航系统的技术门槛之高，经费投入之大，绝不是谁想玩就能玩的起的。

至于你的手机支持哪些GNSS，我将在文末告诉大家方法，并且呈上一些普遍型号手机所支持的GNSS.

6. 印度区域导航卫星系统NavIC（印度）

NavIC是印度的区域卫星导航系统，由印度空间研究组织发射和运行，覆盖印度和附近地区，最远可达1500公里。随着2018年4月12日第八颗卫星（IRNSS-1I）的发射成功，NavIC共有8颗卫星在轨，7颗正在运行，第1颗卫星故障，原因是它的三个原子钟都损坏了。

5. 准天顶卫星系统QZSS（日本）

准天顶卫星系统（QZSS）是日本的区域卫星导航系统，目前日本卫星定位研究与应用中心仍在建设中。按照计划，准天顶卫星系统星座将有7颗卫星，截至2018年11月，其中4颗已经在轨运行。

要知道，在城市和山区，由于建筑物、树木和其他物体会遮挡卫星信号，如果卫星的数量较少，在某些情况下就无法稳定获取定位信息。4颗或更多颗卫星可以进行卫星定位，但是要获得稳定的定位信息，卫星的数量多多益善。

QZSS预计将于2023年底完成总共7颗卫星的部署计划，届时将为亚洲-大洋洲地区提供高精度和稳定的定位服务。

4. 格洛纳斯GLONASS（俄罗斯）

平均几何精度因子：2.6

在轨运行卫星数量：24

平均可见卫星数量：7

格洛纳斯（GLONASS）是俄罗斯的全球卫星导航系统，由俄罗斯空天军运行。格洛纳斯的开发始于1976年的苏联。从1982年10月12日开始，无数火箭发射为该系统增加了卫星，直到1995年星座完成。格洛纳斯于1993年开始运行，当时有12颗卫星在2个轨道上运行，高度为19130公里。根据其官网信息，截至2020年10月25日，格洛纳斯共有24颗卫星在轨运行。格洛纳斯卫星的设计已经进行了几次升级，其中2020年的最新版本格洛纳斯-K2计划于2022年投入使用。

3. 伽利略Galileo（欧盟）

平均几何精度因子：2

在轨运行卫星数量：24

平均可见卫星数量：9

伽利略是欧盟的全球卫星导航系统，由欧洲航天局（ESA）组建，欧洲全球卫星导航系统局负责运营。伽利略全球卫星导航系统是供民用和商用的全球导航系统。完整的伽利略星座将包括围绕三个与赤道成56度角倾斜的轨道平面均匀分布的卫星，每颗卫星将绕地球运行约14个小时。

根据其官网信息，截至2020年12月，伽利略系统共28颗卫星在轨，其中24颗正在运行，2颗未运行，2颗已退役，后续还会进一步发射备用卫星。全球有超过15亿部智能手机和设备接收高度精确的伽利略导航信号。在欧洲委员会决定加快下一代伽利略卫星的开发之后，欧洲航天局已要求欧洲卫星制造商为第一批伽利略第二代（G2）卫星投标。伽利略第二代预计将在四年后发射。

2. 全球定位系统GPS（美国）

平均几何精度因子：1.7

在轨运行卫星数量：31

平均可见卫星数量：11

全球定位系统是最古老的全球卫星导航系统，1978年开始运行，1994年开始在全球范围内使用。

拥有独立的军事导航能力的需求推动了它的创新，美国军方是第一个意识到这一点的。因此，在1964年，美国部署了Transit系统。Transit，也被称为NAVSAT，其实就是利用多普勒效应，为导弹潜艇、水面舰艇提供位置信息和导航，也为美国军队提供水文测量和大地测量。 随着时间的推移，GPS逐渐被开放给公众使用。根据其官网信息，截至2021年1月9日，全球定位系统共有33颗卫星在轨：Block IIR（8颗）、Block IIR-M（7颗）、Block IIF（12颗）、GPS III/IIIF（4颗），其中可运行的为31颗。它由美国空军负责维护，并致力于保持至少24颗可运行的GPS卫星。

1. 北斗三号全球卫星导航系统BDS-3（中国）

平均几何精度因子：1.6

在轨运行卫星数量：30

平均可见卫星数量：16

北斗是中国的卫星导航系统，于2000年投入使用。整个北斗系统有三个独立的星座——北斗一号、北斗二号和北斗三号。其中北斗一号和北斗二号属于区域型卫星导航系统，北斗三号（BDS-3）属于全球卫星导航系统。北斗一号为4颗试验卫星，北斗二号由14颗组网卫星和6颗备用卫星组成，北斗三号由30颗组网卫星和5试验用卫星组成。

截至2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式开通，我国的全球卫星导航系统（第三代）在轨运行卫星数量达到了30颗。

数据

4大全球卫星导航系统（GNSS）的精度数据提取自香港cors站数据，我已将其总结成下表，方便大家对比理解。日本的准天顶卫星系统（QZSS）和印度区域导航卫星系统（NavIC）这2个区域型卫星导航系统由于不是全球型的，没有参与对比。

你的手机支持哪些GNSS呢？

在哪里能查得到自己的手机支持哪些全球卫星定位系统呢？最准确的方式是上自己手机品牌的官网，查询对应机型的详细参数中的定位参数。

比如下图是我从苹果官网上查到的iPhone 12参数，GPS、格洛纳斯（GLONASS）、伽利略（Galileo）、北斗4大全球卫星导航系统它都支持，另外，另外，它还支持日本的准天顶（QZSS）.

下图则是我从华为官网上查到的P40 Pro参数，同样的，它也支持GPS、格洛纳斯（GLONASS）、伽利略（Galileo）、北斗4大全球卫星导航系统它都支持，以及日本的准天顶（QZSS）。另外，它还支持印度的NavIC, 还有辅助GPS定位系统（APGS）.

下表是我总结的部分手机卫星导航系统支持情况，可以作为参考。

好啦，这就是本期的全部内容了，是不是还有点意犹未尽呢？更多精彩内容，请进入我的个人主页查看《人类工程的奇迹》《数字里的世界》系列文章，文章列表我已经帮你们列在下面了。对了，别忘记关注“张三叨”哦！