测绘百科▏卫星导航定位接收机

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卫星导航定位接收机（satellite navigation and positioning receiver）接收导航卫星信息进行导航定位的设备。用于航天、航空、航海及地面用户的导航、精密定位及弹道导弹、巡航导弹等武器的制导。按测量导航参数的几何定位原理可分为多普勒测距差定位（如美国“海军导航卫星系统”）和时间测距定位（如美国“全球定位系统”）两种；按接收机是否发射信号可分为无源卫星导航系统（如美国“全球定位系统”和中国“北斗”二号卫星导航系统）和有源卫星系统（如中国“北斗”一号卫星导航系统）两种。

第一代卫星导航系统是20世纪60年代美国的“海军导航卫星系统”又称“子午仪”卫星导航系统。其接收机由天线、前置放大器和接收指示器、数据处理器、微处理机、显示器和键盘等组成，分为单频道和双频道两种。运动中接收机的定位误差为±40米，静止时双频接收机利用单点定位技术的定位误差为±3～±5米。由于不能连续定位加上测量精度较低等原因，“子午仪”卫星导航系统于1996年停止运行。

第二代卫星导航系统是1993年美国推出的全球定位系统即GPS系统，目前在轨工作卫星有31颗。接收机主要由接收天线、主机及电源组成。主机由变频器，信号通道、微处理器、存储器及显示器组成。其工作原理是捕获GPS卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，进而测量GPS信号从卫星发射到接收机接收的传播时间，解译出卫星发送的导航电文，计算出接收机的三维位置、速度和时间。GPS以高动态、实时性广泛应用于军用和民用的导航定位测量，并以全天候、高精度、自动化、高效益等特点应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、资源勘察、地球动力学研究等。

GPS接收机按用途分为：①导航型接收机。用于运动载体的导航定位，它可以实时给出载体的位置和运行速度，引导载体到预定目标。一般将天线单元和接收单元合成一体，采用A/C码伪距测量，单点实时定位精度一般为±25米。这类接收机价格低，应用广泛。②测地型接收机。用于精密大地测量和精密工程测量。其天线单元和接收单元分成两个独立的部件，观测时将天线单元置于测站上，接收单元置于测站附近适当的地方，用电缆将两者连成一体。它定位精度高，仪器结构复杂，价格较贵。按载波频率可分为单频接收机和双频接收机。单频接收机只能接收L1载波信号，测定载波相位观测值进行定位。由于不能消除电离层延迟影响，故只适用小于15千米的精密定位。双频接收机可同时接收L1、L2载波信号，可消除电离层对电磁波信号的延迟影响，用于长达几千千米的精密定位。③授时型接收机。主要利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时，常用于天文台及无线电通信中的时间同步。

苏联研发的全球卫星导航系统（GLONASS）是俄罗斯于1996年建成的，其功能与GPS类似，不同的是GLONASS采用频分多址体制，具有更强的抗干扰性。GLONASS实际民用水平精度为26米，民用垂直精度为45米，速度测量精度在3～5厘米/秒。

GPS/GLONASS兼容接收机，是用一台接收机同时接收和处理GPS和GLONASS两种卫星信号，具有更强的可用性和更高的定位精度。

北斗导航接收机，是中国北斗卫星导航系统的应用终端。“北斗”导航接收机主要由收发天线、电源、射频信号处理、基带信号处理、信息处理等部件组成，分为“北斗”一号导航接收机和“北斗”二号导航接收机。“北斗”一号导航接收机可为用户提供导航、定位、授时和短报文通信等服务。“北斗”二号导航接收机可为用户提供连续实时导航、定位、授时、位置报告和短报文通信等服务。

随着信息技术的发展，卫星导航定位接收机正朝着小型化、高精度和适应不同工作体制的卫星导航系统的兼容机方向发展。

【资料来源】本文来自中国大百科全书出版社出版的《中国海军百科全书（第二版）军事海洋环境门类分册》，由海司编研部主编，刊发在《海洋测绘》2016年第6期内。其他公众平台如若转发本文，请务必备注出处。

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