3.2.2　“子午仪”卫星导航系统

1958年美国科学家在跟踪苏联第一颗人造地球卫星时偶然发现多普勒频移现象，即卫星飞向地面接收机时，无线电信号频率逐渐升高，卫星飞离地面接收机时，频率就变低。约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的科学家利用多普勒频移现象确定人造卫星的轨道。该中心认为，如果已知卫星的位置，应该也能测量出接收者的所在位置，这就是导航卫星的基本设想。在此及基础上，约翰·霍普金斯大学应用物理实验室为美国海军研制了第一个卫星导航系统——“子午仪”卫星导航系统。在军事和民用方面取得极大的成功。

系统的空间部分是5颗卫星组成的星座，用于向潜水艇提供位置信息，该系统也用于海军导航，及水文和大地测量。

系统于1958年开始发展，“子午仪”的原型卫星1A发射于1959年9月，但是没有进入轨道。第二颗“子午仪”卫星1B于1960年4月13日成功发射，系统于1964年投入海军服务。所用卫星在极地轨道，高度1，100公里，周期106分钟。星座包括5颗卫星，覆盖全球。系统实际上至少有10颗卫星在运行，因为每颗卫星的轨道上有一颗备用卫星。

“子午仪”系统卫星用2个超高频载波信号，提供及时的卫星6个轨道参数。轨道星历表和时钟校正从海军4个跟踪和注入站之一每天2次上传到每颗卫星。卫星接收器使用多普勒频率变化计算位置。“子午仪”系统首次让世界各地时钟同步倒50毫秒以内。(https://www.daowen.com)

图3-5　五颗“子午仪”卫星星座的轨道

由于“子午仪”无法提供高速、实时位置测量，1996年被全球定位系统完全替代。