资料:从北极星辨向到GPS卫星全球定位系统

极度地理

     “导航”的英文是“navigation”，原为“航行”之意。它源于海洋船舶航行，初始形式是罗盘领航和天文导航，此后发展到陆地车辆和航空飞行器的行驶，以致“navigation”被译作 “领航”或“导航”。广而言之，导航是实时地测定运动载体在途行进时的位置和速度，引导运动载体沿一定航线经济而安全地到达目的地。
<p>　　自从人类出现最初的政治、经济和军事活动以来，便有了对导航的要求。根据传说，大约在公元前2600年，黄帝部落与蚩尤部落在涿鹿发生大战，由于有指南车的指引，黄帝的军队在大风雨中仍能辨别方向，因此取得了战争的胜利。古希腊人与罗马人在地中海区域的海上商业活动与战争，中国明代的郑和下西洋，在茫茫的大海上，没有地物可作参考，没有导航是不可能的。在1990年8月～1991年3月的海湾战争中，在阿拉伯半岛没有任何地形可资参照的茫茫沙海上，从所谓沙漠盾牌到沙漠风暴直至战后扫雷与救援，多国部队几乎每一种战术操作都离不开卫星导航系统的引导，从而对只有少量卫星导航设备的伊拉克军队形成了明显的军事优势。</p>
<p>　　导航随着人类政治、经济和军事活动的发展而不断从低级向高级发展。古人们最初依靠太阳、北极星等星体来辨别方向，后来随着指南针、罗盘的发明，导航能力得到较大提高，并有力地促进了交通运输如航海等的发展。进入 20世纪后，随着人类科技水平的提高，第一无线电导航系统——无线电信标问世，开创了海洋船舶和航空飞行器导航的新篇章。随后，涌现了仪表着陆系统（Instrument Landing System, ILS）、微波着陆系统（Microware Landing System, MLS）、伏尔 /测距器（Very High Frequency Omni-directional Range/DistanceMeasuring Equipment,VOR/DME）、罗兰 C（Loran C）、奥米伽（Omega）、塔康（Tactical Air Navigation,TACAN）和台卡（Decca）等陆基无线电导航系统。独立国家联合体自行建立了一个类同于罗兰 C的恰卡（Chayka）陆基无线电导航系统，并在国内建设了15个恰卡导航电台，用于海空陆三大领域内的导航定位测量。我国在南海海域也自行建立了长河二号南海无线电导航系统，自1990年起正式向国内用户开放使用。</p>
<p>　　但是，上述陆基无线电导航系统，普遍存在下列不足：信号覆盖区域有限、技术落后、设备陈旧、定位精度低（如奥米伽的定位精度为3.7～7.4km），难以适应现代航海、航空和陆地车辆的导航定位需要。星基无线电导航系统，特别是第二代星基无线电导航系统（如 GPS卫星全球定位系统）的问世，给无线电导航注入了强劲的生命活力，开创了无线电导航定位的新时代。</p>
<p>　　卫星导航，是接收导航卫星发送的导航定位信号，并以导航卫星作为动态已知点，实时地测定运动载体的在航位置和速度，进而完成导航。在第一颗人造地球卫星于1957年10月入轨运行的次年，美国科学家们就开始了卫星导航系统的研究，人造地球卫星的重要应用就是全球无线电导航。1963年12月，子午卫星（TRANSIT）导航系统第一颗导航卫星入轨运行，开创了陆海空卫星无线电导航的新时代。1994年3月，第二代卫星导航系统——“GPS卫星全球定位系统”全面建成，不仅带来了无线电导航一场深刻的技术革命，而且为大地测量学、地球动力学、地球物理学、天体力学、载人航天学、全球海洋学和全球气象学提供了一种高精度和全天候的测量新技术。今天，GPS已成为名符其实的跨学科、跨行业、广用途、高效益的综合性高新技术。</p>