#1 卫星导航四大天王

GPS 航天 2026-01-30

GNSS 是 Global Navigation Satellite System 的缩写，中文叫 全球卫星导航系统。

名称 国家 运行时间 运行高度 卫星数量 精度（民用）
GPS 美国 1994 ≈ 20,200 km ≈ 31 3–5 m
GLONASS 俄罗斯 1995 ≈ 19,100 km ≈ 24 3–7 m
BDS 中国 2020 ≈ 21,500 / 35,800 km ≈ 50 2.5–5 m
Galileo 欧盟 2021 ≈ 23,200 km ≈ 28 1–2 m
  • “运行时间”是指正式全球运行的年份。
  • “精度”是指民用精度，军用级别信息均未公开。
    网络资料显示，Galileo 配合 High Accuracy Service（HAS） 技术，在满足条件时可以做到约 20 厘米级精度。

  1. GPS（美国）

    GPS（全球定位系统）由美国国防部建设和运营，20世纪70年代启动，1995年具备全球运行能力，是全球应用最广泛的卫星导航系统。
    GPS主要由空间段、控制段和用户段组成，目前在轨卫星数量超过30颗，覆盖全球。民用开放信号免费使用，广泛应用于手机定位、汽车导航、航空航海、测绘、授时以及金融和通信网络同步等领域。
    GPS长期占据全球卫星导航市场主导地位，大量终端芯片同时支持GPS与其他GNSS，以提高定位精度和可靠性。

  2. 北斗卫星导航系统（中国）

    北斗卫星导航系统（BDS）由中国自主建设和运营。北斗经历北斗一号、北斗二号和北斗三号三个阶段，2020年完成全球组网并正式提供全球服务。
    北斗三号采用中高轨道卫星与地球静止轨道卫星等多种轨道组合，目前全球服务能力覆盖定位、导航和授时。
    除基本定位功能外，北斗还提供短报文通信、精密单点定位、星基增强等特色服务，在交通运输、农业、测绘、应急救援、电力通信和大众消费电子等领域得到广泛应用。
    其中短报文通信功能是一个特色，可以实现

    2003年，中国与欧盟签署伽利略合作协议，承诺出资约2亿欧元，并参与相关研发和产业合作。
    2004年，中国正式成为伽利略联合体成员。但此后随着项目安全与技术合作限制加强，中国获得的实质性技术参与有限。
    中国最终转向自主建设全球卫星导航系统，北斗由此加快发展，并于2020年完成全球组网。

    北斗不是单一轨道类型的卫星导航系统，而是采用了 GEO + IGSO + MEO 三种轨道混合组网，作用是既可以全球覆盖，又重点强化中国及亚太地区的服务能力。
    GPS、GLONASS、Galileo 均是 MEO 轨道。

    轨道类型 北斗典型高度 主要作用
    MEO 中圆地球轨道 ≈ 21,500 km 全球覆盖，承担全球导航的主体
    IGSO 倾斜地球同步轨道 ≈ 35,800 km 重点加强亚太地区覆盖
    GEO 地球静止轨道 ≈ 35,800 km 长期覆盖固定区域，并提供增强、短报文等服务

  3. GLONASS（俄罗斯）

    GLONASS（格洛纳斯）是俄罗斯建设和运营的全球卫星导航系统，最初由苏联于20世纪70年代启动。系统采用中地球轨道卫星组成星座，设计目标是实现全球连续导航服务。
    GLONASS在1990年代后期开始提供全球覆盖，俄罗斯随后持续进行卫星更新和现代化建设。其开放信号可用于民用定位导航，目前许多智能手机、汽车导航设备和GNSS接收机同时支持GLONASS。
    与GPS、北斗和Galileo联合使用，可以增加可见卫星数量，改善复杂环境下的定位连续性和可靠性。

    GLONASS 的轨道倾角是 64.8°，明显高于 GPS 的 55°。轨道倾角越大，卫星轨迹越接近高纬地区，因此在俄罗斯、北欧、加拿大等高纬度区域，GLONASS 能提供更好的卫星几何分布和可见性。

    GLONASS 传统信号采用 FDMA（频分多址），而 GPS、Galileo 等主要采用 CDMA（码分多址）。GLONASS 给不同卫星分配不同载波频率，因此相邻卫星信号在频域上具有较好的隔离。
    现代 GLONASS 正在从传统 FDMA 向 CDMA + FDMA 演进，新一代 GLONASS-K/K2 引入 CDMA 信号，目的之一就是改善精度、抗多径能力和与其他 GNSS 的兼容性。

  4. Galileo（欧盟）

    Galileo 是欧盟建设的全球卫星导航系统，由欧盟负责政策和总体建设，欧洲空间局等机构参与技术实施。Galileo 开放服务于 2016 年正式启动，是欧洲建立自主全球卫星导航能力的重要基础。
    系统主要采用中地球轨道卫星组网，提供开放服务、高精度服务和公共监管服务等多层次服务，并支持与 GPS、北斗、GLONASS 等系统联合使用。目前全球大量智能手机、汽车和专业 GNSS 接收机均支持 Galileo。

    Galileo 还有一些具有代表性的特色服务：
    1. OSNMA（开放服务导航消息认证）：通过对导航电文进行认证，使接收机能够验证导航数据是否来自 Galileo 系统，从而降低 GNSS 欺骗（spoofing）攻击带来的风险。它主要针对“伪造信号”，并不能直接解决无线电干扰（jamming）问题。
    2. SAR（搜索与救援）：Galileo 参与国际 Cospas-Sarsat 搜索救援体系，支持对遇险信标的定位与搜救，并提供 Return Link（返向链路）服务，使遇险人员能够收到“求救信号已被接收”的确认信息。

  5. QZSS（日本）

    QZSS（准天顶卫星系统）是日本建设的区域卫星导航系统，主要服务日本及亚太部分地区。
    它并不是完全独立的全球导航系统，而是通过特殊的准天顶轨道，让部分卫星长期处于日本上空附近，从而改善城市峡谷、山区等环境下的卫星可见性。
    QZSS能够提供定位、导航、授时及增强服务，并与GPS等系统协同工作。其核心价值并非取代GPS，而是针对日本复杂地形和高层建筑密集地区提高定位覆盖和精度。

  6. NavIC（印度）

    NavIC是印度自主建设的区域卫星导航系统，原名IRNSS，主要覆盖印度及印度周边区域。系统采用地球静止轨道和地球同步轨道卫星，为印度及周边地区提供定位、导航和授时服务。
    NavIC最初主要面向军事、交通、灾害管理、测绘和资源管理等领域，随后逐步扩大民用应用。
    与GPS、北斗、Galileo等全球系统相比，NavIC覆盖范围较小，但能够增强印度对卫星导航基础设施的自主控制能力，并逐渐进入智能手机、汽车和专业导航设备等终端。