目前，全球衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)應(yīng)用偏于狹窄，僅應(yīng)用于特定領(lǐng)域，普通人普遍感到陌生，使衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)應(yīng)用深入到人類社會(huì)每一個(gè)角落并為之服務(wù)，更加便捷于每個(gè)人的生活，是一個(gè)全球性課題。

   衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向是以個(gè)人消費(fèi)為主，以運(yùn)營服務(wù)為主。目前衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)應(yīng)用狹窄，只可在特定領(lǐng)域使用，普通人對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域普遍感到陌生。使衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)應(yīng)用深入到社會(huì)每一個(gè)角落，便捷每一個(gè)人的生活，全球都在尋找解決辦法。

圖表 12  全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)比較

圖表 13  “伽利略”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)示意圖

圖表 14  日本計(jì)劃的“準(zhǔn)天頂”衛(wèi)星系統(tǒng)的衛(wèi)星軌道

圖表 15  圖表：日本計(jì)劃的“準(zhǔn)天頂”衛(wèi)星系統(tǒng)的星下點(diǎn)軌跡

   目前，全球衛(wèi)星導(dǎo)航業(yè)正面臨三大轉(zhuǎn)變，即從單一GPS系統(tǒng)轉(zhuǎn)為多星座并存兼容的GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）;從以車輛應(yīng)用為主的市場轉(zhuǎn)為通信融合的以個(gè)人消費(fèi)應(yīng)用為主;從經(jīng)銷應(yīng)用產(chǎn)品為主轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)營服務(wù)為主。

   自20世紀(jì)90年代以來，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以其速度快、效率高、測(cè)量定位精度高等一系列特點(diǎn)，深受各個(gè)行業(yè)數(shù)據(jù)采集和資源監(jiān)測(cè)人員的青睞。

圖表 16  AFLT結(jié)構(gòu)示意圖

圖表 17  圖表：AGPS結(jié)構(gòu)示意圖

圖表 18  GPSONE原理示意圖

   從近年的情況考察，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有如下發(fā)展趨勢(shì)。

   向多系統(tǒng)組合式導(dǎo)航方向發(fā)展

   為了擺脫對(duì)美、俄導(dǎo)航定位系統(tǒng)的依賴，世界各國、各地區(qū)和組織將紛紛建立自己的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，我國的北斗導(dǎo)航、歐盟的伽利略計(jì)劃就在此列。可以預(yù)料，未來幾年內(nèi)將會(huì)出現(xiàn)多種系統(tǒng)并存的局面，這為組合導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展提供了條件。通過對(duì)全球定位系統(tǒng)、北斗、格羅納斯、伽利略等信號(hào)的組合利用，不但可提高定位精度，還可使用戶擺脫對(duì)一個(gè)特定導(dǎo)航星座的依賴，可用性大大增強(qiáng)，多系統(tǒng)組合接收機(jī)有很好的發(fā)展前景。

   與慣性導(dǎo)航和無線電導(dǎo)航技術(shù)相結(jié)合

   由于慣性導(dǎo)航是完全自主的導(dǎo)航系統(tǒng)，在全球定位系統(tǒng)失效的情況下，慣性導(dǎo)航仍可保持工作。在實(shí)際應(yīng)用中，慣導(dǎo)系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)接收機(jī)之間存在三種耦合方式：松散耦合、緊密耦合和深度耦合。在深度耦合中，全球定位系統(tǒng)接收機(jī)作為一塊線路板被嵌入到慣性導(dǎo)航的機(jī)箱內(nèi)，這就是ECI系統(tǒng)。

   此外，全球定位系統(tǒng)可與增強(qiáng)型定位系統(tǒng)(EPLS)相結(jié)合。EPLS是一種先進(jìn)的無線電裝置，它帶有一定的自主導(dǎo)航能力。目前，已成功驗(yàn)證可以通過網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)把全球定位系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到EPLS。

向差分導(dǎo)航方向發(fā)展

   使用差分導(dǎo)航技術(shù)，既可降低或消除那些影響用戶和基準(zhǔn)站觀測(cè)的系統(tǒng)誤差，包括信號(hào)傳播延遲和導(dǎo)航星本身的誤差，還可消除人為因素造成的誤差。

隨著全球定位技術(shù)的發(fā)展，差分導(dǎo)航將得到越來越廣泛的應(yīng)用，將應(yīng)用于車輛、船舶、飛機(jī)的精密導(dǎo)航和管理，大地測(cè)量，航測(cè)遙感和測(cè)圖，地籍測(cè)量和地理信息系統(tǒng)，航海、航空的遠(yuǎn)程導(dǎo)航等領(lǐng)域。其本身也會(huì)從目前的區(qū)域差分向廣域差分、全球差分發(fā)展，其導(dǎo)航精度將從近程的米級(jí)、分米級(jí)提高到厘米級(jí)，從遠(yuǎn)程的米級(jí)提高到分米級(jí)。

發(fā)展數(shù)字化銫鐘技術(shù)

   全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星在軌壽命主要取決于原子鐘的壽命。每個(gè)衛(wèi)星上裝有3個(gè)原子鐘，目前使用的是模擬銫鐘，其性能預(yù)測(cè)困難，而且輸出頻率會(huì)隨著衛(wèi)星運(yùn)行過程溫度和磁場變化而變化，因此需要開發(fā)計(jì)算機(jī)控制的數(shù)字化銫鐘，通過調(diào)整內(nèi)部參數(shù)和補(bǔ)償環(huán)境影響使銫鐘性能達(dá)到最佳化。

   未來衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將以提高壽命，向多功能，多方向上發(fā)展，對(duì)壽命要求更高，而對(duì)技術(shù)要求也越來越高，GPS需要有更好的操作感和較高的可靠性，所以各國都在發(fā)展自己的衛(wèi)星系統(tǒng)，但是一旦面臨市場考驗(yàn)，就會(huì)要面臨很大的成本壓力，所以北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的成功需要長時(shí)間的努力。

圖表 19  GPS系統(tǒng)的總覽與概況