导航与定位

在海洋上进行航行及海洋开发活动，都要求船泊沿一定的航向或测线航行，同时要求及时地确定船舶或观测点所在的位置，这项技术称为海上导航定位技术，这是一项非常必要又非常困难的工作。

人们有这样的经验，当你站在广阔无垠的大平原、大草原上，要想确定自己站立的位置，那是很不容易的。同样，在茫茫的大海中，要测定船舶的位置，更是一件复杂的工作。我国古代很早就利用日月星辰来判定海洋中的船位。现代航海中大致仍沿用此法。船员可用手持的“六分仪”测定太阳或星辰的高度，根据测量的时间，在专门的表格中查到船舶所在的经纬度。这种定位方法比较简便，所测定的船位误差往往超过 1 海里，不能满足航海和海洋测量的要求。

1912 年，开始采用无线电定位，即利用船上无线电接受台与陆地上两个以上的无线电发射台之间的联系来确定船舶的位置。这种方法精度高、速度快，可以用来定点，也可以导航。自 20 年代无线电测向仪正式使用以来，无线电导航和定位系统在频段范围、信号形式、工作方式、几何体制、信息传递和处理等方面都有了很大发展。

近 30 年来，由于空间技术的发展，美国先后发展了子午仪卫星导航系统、导航卫星全球定位系统。前苏联也有类似于子午仪系统的实用卫星导航系统。进入 80 年代后，欧洲空间局也开始大力组织这类技术体系的研制。

子午仪卫星导航系统也称海军导航卫星系统，是一个轨道卫星系统，由6 个子午卫星组成（实际上空间经常保持 5 颗卫星正常工作）。卫星不断发射特定的电磁波信号后，地面测站接收到这些信号后，利用观测到的其他资料进行数学分析，就可以计算测点的位置。子午仪卫星导航系统较之无线电导航定位无疑是又进了一步，但从发展趋来看，子午仪系统将被全球定位系统所替代。

1973 年 12 月，美国国防部制定了一个导航卫星计时和测距全球定位系统的国防卫星计划，简称 GPS——全球定位系统。GPS 由空间卫星网、地面控制系统和用户设备三大部分组成，它具有全球覆盖、全天候、连续实时、高精度三维定位的特点，其用户数不受限制，应用领域极为广泛。

GPS 系统现已投入试运行，试验证明，定位精度最高可达 2～5 米，这是海洋定位技术上一项重大成就。GPS 系统在高精度定位测量方面的开发应用，将对导航定位领域产生深远影响，也给海上导航定位、海洋测绘、海洋工程等领域提供了有效的定位手段。

为满足远洋航行和海洋开发对导航定位的特殊要求，在大规模集成电路、微处理机技术、各种功能软件及接口终端配套设备迅速发展、大量推广应用的基础上，卫星综合导航定位系统也问世。该系统是以我们以上谈到的卫星导航系统作为基础，利用计算机将各种导航定位系统联结起来。