【科普】测绘名词 | 什么是卫星定位？

卫星定位

satellite positioning

定义：利用卫星测定点位的技术和方法。

学科：测绘学_海洋测绘学

相关名词：多普勒频移 伪距 载波相位 相位差

图片来源：视觉中国

1957年，苏联发射了第一颗人造卫星，美国科学家跟踪发现了多普勒频移现象，并利用该原理提出卫星定位和动态目标导航的概念，从此，人类进入了卫星定位和导航时代。1973年，美国开启全球定位系统（GPS）研制，历经20年时间，1993年12月完成组网，具备了全球连续导航定位能力。目前，主要的全球导航卫星系统（GNSS）有美国的GPS、中国的北斗系统、俄罗斯的GLONASS和欧盟的Galileo等。

导航卫星系统主要由空间段、地面段和用户段三部分组成。空间段由若干个卫星在不同的轨道上组成导航星座，并不断向地面发送包含自身位置、时间等信息的信号。地面段包括主控站、监测站和注入站等若干地面站，以及星间链路运行管理设施。用户段主要有芯片、模块、天线等基础产品，以及终端产品、应用系统与应用服务等。

卫星定位是通过导航卫星系统确定地球表面或近地空间物体位置、速度和时间，其核心是利用多颗卫星发射的无线电信号，通过用户段接收机计算信号传播时间差或相位差，采用测量卫星与用户接收机之间的距离，结合已知的空间段卫星轨道参数及已知坐标，利用后方交会原理，实现用户接收机三维坐标的精确解算。按定位原理可分为伪距定位、载波相位定位和多普勒定位；按定位模式可分为绝对定位和相对定位；按接收机运动状态可分为静态定位和动态定位。

卫星定位精度与方式相关，民用常用伪距定位，精度数米到数十米；测绘等用载波相位定位，精度可达厘米级。影响精度的误差源有卫星相关、接收设备相关和信号传播相关等。

卫星定位技术极大地方便了人类生产生活中时空信息的获取，广泛应用于军事、航空航天、测绘、工程建设等各行各业，以及自动驾驶、大众日常出行导航等。

卫星定位面临室内等环境信号遮挡无法定位的挑战，需与室内定位衔接；还面临信号干扰等安全威胁，需加强防护。

（延伸阅读作者：中国铁路设计集团有限公司正高级工程师、注册测绘师 张冠军）

来源：学习强国，全国科学技术名词审定委员会 转自：铁路测绘