精确制导的GPS+地图：科技突破

精确制导的极限GPS

自从人造卫星出现以后，科学家们很自然地想到，卫星也是一颗星，而且每天都在头顶上转，如果用卫星来导航，应该是一种很合适的方式。早在1958年美国就开始研究卫星导航，到1964年研究出第一代导航卫星，叫做子午仪导航卫星。这个系统包括6颗卫星，在不同的轨道面上围着地球旋转。当接收机接收到卫星的信号后，可以测算出自己的位置。这种系统大约每一个半小时有一次观测机会，确定地面位置的误差是40米，主要供舰船和潜艇导航使用。因为船只在大海上航行，定位误差40米对舰船来说已经相当不错了，导航卫星研制出来以后受到了海军的欢迎。但是这种卫星也有不足之处，由于卫星轨道比较低，大约在1000千米，寿命比较短，卫星数量少，不能连续地导航，所以后来又研究了更好的卫星定位系统。

子午仪导航卫星是提供导航服务的，属于第一代。现在已经发展到了第二代，就是全球定位系统，英文缩写为GPS。全球定位系统是美国国防部发射的一种卫星无线电定位导航与报时系统，这个系统由三部分组成，一部分是卫星，一共有24颗同时在空中运转，它分布在6个轨道上，这就保证在地球上各个地方都能收到卫星的信号。

第二部分是地面台站，卫星在运行中地面台站对它进行不断地测量，同时把导航数据输入到卫星里。

第三部分是用户部分，用户有一个GPS接收机，接收卫星的信号，就可以确定自己在地球上的位置，用经纬度来表示。(www.xing528.com)

由于卫星的数量比较多，分布也比较广，保证在世界上任何地点的用户，利用卫星接收机可以同时接收到4颗卫星发布的信号。根据4颗卫星发布的信号就能够很准确地计算出用户在地球上的位置。美国发射定位卫星主要是为了军用，同时也兼顾民用。为此，它发出两类信号：一类信号叫做精码，精确的导航数据，专供军用；另一类叫粗码，精确度较低，供给民用。接收精码信号，确定地面位置的精度可以达到3～5米，接收粗码，定位精度只能达到20～30米。目前，世界上很多国家都可以生产GPS接收机，为了保密，美国对自己国家的军队发的信号是带密码的精确信号，其他用户包括美国以外的用户只能接到粗码信号。尽管粗码精度已经降低了，美国还嫌不够，又采取了一些措施降低粗码信号的定位准确度，所以一般用户，接收到美国的定位卫星的信号，定位的精度只能达到100米左右。

由此可见，美国发射定位卫星虽然全世界任何国家都可以使用，但是由于它在技术上采用了保密措施，所以别的国家使用时，定位的精度较低，而它自己国家的军队使用时定位的精度高。一旦打起仗来，美国还可能进一步降低民用导航卫星的定位精度，甚至可能关闭卫星信号，目的是不能让敌方得到利用。因此，不能单纯依赖这种卫星作为自己国家军队的车船、飞机导航使用。目前许多国家，特别是俄罗斯和欧洲的一些国家，都在研究并发射自己国家能够控制使用的卫星定位系统。

全球定位系统的应用范围是很广的，在军事上，各种交通工具都可以用。它还可以用在行进中的舰船、飞机和车辆上。边航行，边接收信号确定自己的位置，这种导航方式叫做动态导航。第一代卫星就做不到这一点，接收机只能在固定的情况下使用。

由于电子技术的发展，可以把地图进行数字化存到微机里。当把电子地图和卫星定位结合起来使用，对军队作战行动就更加方便了。因为卫星定位只能确定用户所在地点的位置，也就是经纬度。而用地图还可以看到地面的地形等许多情况，把电子地图和GPS接收机结合使用的设备已经研究成功。可以把它装到飞机或汽车上，在荧光屏上显示出地图，同时把自己的位置也显示在地图上。汽车边行走，代表汽车的光点就在电子地图上移动，随时随地都可以知道自己在地图上的位置，这对作战或行军都很方便。另外，由于电子技术的发展，GPS接收机的体积可以造得很小，甚至于可以把它放在自动导航的武器里，比如巡航导弹。导弹安装卫星接收机，可以自己定位，自己寻找目标。无人侦察机装上GPS导航接受机，也可以很精确的确定目标的位置，这样就更增加了侦察的准确性。甚至于在侦察卫星上也可以放上GPS接收机，这样它就可以不断报告自己的位置，以及它所侦察到的地面目标的准确位置，为武器的攻击提供了可靠的依据。GPS接收机在军队中应用非常广泛，不仅用在各种运动的车辆、舰船、飞机上，而且每个步兵都可以佩戴这种接收机，作战时能够准确地找到攻击目标，不会迷失方向。