二、导航系统
全球卫星导航系统（the Global Navigation Satellite System），也称为全球导航卫星系统，是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的三维坐标和速度及时间信息的空基无线电导航定位系统。
目前，全世界有GPS、GLONASS、GALILEO和北斗（BDS）四个成熟的卫星导航系统。最早出现的是美国的GPS导航系统，现阶段技术最完善的也是GPS系统。随着近年来BDS、GLONASS系统在亚太地区的全面服务开启，尤其是BDS系统在民用领域发展越来越快，卫星导航系统已经在航空、航海、通信、人员跟踪、消费娱乐、测绘、授时、车辆监控管理和汽车导航与信息服务等方面广泛使用，而且总的发展趋势是为实时应用提供高精度服务。
（一）GPS卫星导航系统
美国为满足各军种导航需要，于1987年开始发展导航星全球定位系统，全称是NAVSTAR Global Positioning System，简称GPS全球定位系统。其中NAVSTAR是Navigational System Using Time and Ranging（利用时间和测距进行导航的系统）一词的缩写，中文译为“导航星”，GPS即为上述Global Positioning System三个英文词的首字母，中文译为“全球定位系统”。
GPS系统由空间设备、地面控制设备及用户设备三部分组成。空间设备由24颗导航卫星（其中21颗工作卫星、3颗备用卫星）构成，地面控制设备由5个地面监控站、3个上行数据发送站和1个主控站构成，用户设备为各种GPS接收机（导航接收机）。全部系统已于1993年完成并正式投入使用。
GPS系统最初的研制目的是为海上舰船、空中飞机、地面车辆等提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置、速度和精确的时间信息，现已扩展为精确制导武器进行复合制导的一种手段。其工作原理是利用弹上安装的GPS接收机接收4颗以上导航卫星播发的信号来修正导弹的飞行路线，提高制导精度。
目前已报道的GPS空间位置精度为16米，时间精度为1微秒。出于保密考虑，美国现开通的GPS服务分为两个等级，即标准定位服务（SPS）和精密定位服务（PPS），只有后者才能实时获取精确的GPS数据。精确制导武器利用GPS系统可以大大提高制导精度。例如，美国BGM-109C“战斧”巡航导弹已改装为“BlockIII”型，其主要改进是加装了一个GPS接收机和天线系统，据说可使CEP（圆形公算误差）值由9米降为3米。
此外，安装GPS接收机还可取消地形匹配制导，缩短制订攻击计划所需时间，或攻击非预定目标。
GPS制导和惯性制导都属导航制导方式。美国陆军战术导弹（ATACMS）、“联合防区外发射武器”（JSOW）、“联合直接攻击弹药”（JDAM）等都采用了GPS复合制导系统。
（二）GLONASS卫星导航系统
GLONASS（格洛纳斯），是“GLObal Navigation Satellite System”（全球导航卫星系统）的字头缩写。GLONASS于1982年10月2日由苏联国防部启动，于1995年投入使用，现由俄罗斯空间局管理。GLONASS由卫星星座、地面监测控制站、用户设备3部分组成。GLONASS系统的卫星星座由24颗卫星组成，均匀分布在3个近圆形的轨道平面上，每个轨道面8颗卫星。格洛纳斯是继GPS之后第二个军民两用的全球卫星导航系统。
格洛纳斯的正式组网比GPS还早，这也是美国加快GPS建设的重要原因之一。不过苏联的解体让格洛纳斯受到很大影响，正常运行卫星数量大减，甚至无法为俄罗斯本土提供全面导航服务，更不要说和GPS竞争。到了21世纪初，随着俄罗斯经济的好转，格洛纳斯也开始恢复元气，推出了格洛纳斯－M和更现代化的格洛纳斯－K卫星更新星座。此前格洛纳斯系统的定位精度约为16米，与民用GPS系统存在差距，更谈不上与军用GPS竞争。新型格洛纳斯系统组网后，其定位和导航误差为2～3米，从而达到世界领先水平。
卫星导航首先是在军事需求的推动下发展起来的，GLONASS与GPS一样可为全球海陆空及近地空间的各种用户提供全天候、连续提供高精度的各种三维位置、三维速度和时间信息，这样不仅为海军舰船、空军飞机、陆军坦克、装甲车、炮车等提供精确导航，也在精密导弹制导、C3 I精密敌我态势产生、部队准确的机动和配合、武器系统的精确瞄准等方面广泛应用。另外，卫星导航在大地和海洋测绘、邮电通信、地质勘探、石油开发、地震预报、地面交通管理等各种国民经济领域有越来越多的应用。GLONASS的出现，打破了美国对卫星导航独家垄断的地位，消除了美国利用GPS施以主权威慑给用户带来的后顾之忧，GPS/GLONASS兼容使用可以提供更好的精度几何因子，消除GPS的SA影响，从而提高定位精度。(https://www.daowen.com)
（三）GALILEO卫星导航系统
GALILEO（伽利略）卫星导航系统是欧洲于1999年年初正式推出的旨在独立于GPS和GLONASS的全球卫星导航系统。伽利略卫星导航系统计划部署34颗卫星（30颗运行星、4颗备用星），卫星轨道位置比GPS略高，离地面高度24 126千米，定位误差不超过1米。
2005年12月28日发射第一颗试验卫星，2011年8月21日发射第一颗正式卫星。
2016年12月15日，伽利略系统在比利时布鲁塞尔举行启用仪式，提供早期服务。2018年开始投入使用，预计2020年全部部署完成。
由于卫星数量更多，且安装了最精确的原子钟，欧洲空间局2016年12月宣称，“伽利略”将成为世界精度最高的导航系统，结束欧洲长期对美国GPS与俄罗斯格洛纳斯的依赖。
伽利略卫星导航系统的民用免费开放版精度为1米，商用加密版为1厘米，将成为全球四大定位导航系统中民用、商用精确度最高的系统。
（四）北斗卫星导航系统
中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统。北斗卫星导航系统空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星。截止到2018年年底，共发射了20颗北斗二代导航卫星。
我国于20世纪后期开始探索适合国情的卫星导航系统，逐步形成了“三步走”发展战略：2000年年底建成北斗一号系统，向中国提供服务；2012年年底建成北斗二号系统，向亚太地区提供服务；2020年前后建成北斗全球系统，向全球提供服务。
2016年6月16日，国务院新闻办公室召开新闻发布会，正式发布《中国北斗卫星导航系统》白皮书。白皮书正式公布了北斗导航定位系统的部分性能。白皮书称，目前，正在运行的北斗二号系统免费向亚太地区提供公开服务，定位精度优于10米，测速精度优于0.2米/秒，授时精度优于50纳秒。据专家介绍，其定位精度等技术参数与GPS民用信号相当。
此外，据白皮书介绍，北斗系统还有一些GPS系统不具备的性能和特点：一是北斗系统空间段采用三种轨道卫星组成的混合星座，与其他卫星导航系统相比高轨卫星更多，抗遮挡能力强，尤其低纬度地区性能特点更为明显；二是北斗系统提供多个频点的导航信号，能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度；三是北斗系统创新融合了导航与通信能力，具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。
2017年11月5日，中国第三代导航卫星顺利升空，标志着中国正式开始建造“北斗”全球卫星导航系统。2018年11月19日，我国以“一箭双星”方式成功发射第42、43颗北斗导航卫星，这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，是我国北斗三号系统第18、19颗组网卫星。2018年12月27日，中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其宣布：北斗三号基本系统完成建设，开始提供全球服务。这标志着北斗系统服务范围由区域扩展为全球，北斗系统正式迈入全球时代。