在 20 世纪 60 年代，美国军方共发射了多颗子午仪导航卫星，在这十余年间，这些卫星 从最初的对导航方案进行测试，检验通过双频多普勒测量实现定位导航的可行性，到后来将 子午仪导航卫星组网运行，并用于民用。 

1972 年，美国实施了子午仪改进计划（Transit navigation satellite Improve Plan），共发射 3 颗子午仪导航卫星，以之用于对扰动补偿系统，对太阳辐射压力和大气阻力等干扰进行实 时补偿，这使得轨道预报精度得到显著提升，所以它们又被叫做无阻力卫星。经过改进的实 用型子午仪号卫星在 1981 年发射成功，它被重新命名为 NOVA，即中文“新星”。 

由于“子午仪”导航卫星仍存在了的相当多的问题，为了弥补和解决这种种问题，美国 防部 70 年代开始投资研制 GPS 卫星导航系统，它作为“星球大战”计划的一部分，但“星球 大战”计划废弃之后仍然在进行，1993 年，GPS 卫星导航系统建成。 

GPS 卫星大致经历了三个发展阶段，分别可归纳为初步设计阶段，投入研发阶段，建成实用 阶段。基于 GPS 的前身产品子午仪导航卫星的经验，美国进行了 GPS 导航卫星的设计，在 70 年代初期，美国发射了多颗测试卫星，并研发了最初的 GPS 接收机。在八十年代初期，多 颗 GPS 实验卫星陆续发射上天，在此阶段中，美国又研发了多种 GPS 卫星接收机以应对不 同的使用环境。根据试验结果，GPS 卫星的实际定位准确性极高，大大超过了最初的设计目 标 

GPS 系统开始进入建成实用阶段是在 1989 年，其标志是第一颗 GPS 工作卫星的发射成功。 90 年代初，GPS 网络已经建设成功，美国政府将对其进行维护，失效或损坏的卫星会在第一 时间进行更替。在 90 年代初的海湾战争里，尽管当时 GPS 系统尚未完全建设成功，仅有部分 GPS 卫星在太空运行，但它应用于多国部队多兵种中，显示了它的优越性，并且发挥了很大 的作用。为了海军舰艇的精确定位及向核导弹提供导航，美国军方很早就着手研发了子午仪 卫星导航系统。不可否认，子午仪卫星导航系统有着划时代的意义和进步性，但它仍存在着 定位精度较低，观测耗时较久，无法显示高度数值等多方面的问题。 

第 2页 本科毕业设计说明书 

美国投入一百多亿美金筹建了现在的 GPS 导航系统以期解决子午仪卫星的众多缺憾。作 为“星球大战”计划的一部分而存在，美国计划发射二十四颗 GPS 导航卫星，它们在互成一 百二十度的星轨平面上分布，平均每个星轨平面分布了八颗卫星[1]。 

1。2 GPS 前景与现状

GPS 技术具备实时性、精确性和自动测量等特点，基于这些特点，GPS 技术已经作为一 种新兴的技术手段，全方位地参与进了日常生活的各个领域之中[2]。

二十一世纪初期，世界金融形势稳步发展，美联邦政府宣布解除了限制 GPS 经度的政策， 使得 GPS 定位精度大大提升，精确度提升至十米，这一举动大大推动力 GPS 技术在民用领 域的发展和普及，人民的生活品质大大改善，GPS 在经济领域的市场前景显著[3]。

尤其是最近几年的时间里，GPS 向消费市场的发展的趋势越发的强势，以 GPS 为代表的 卫星导航的相关应用产品，以及智能手机等新兴产品，由于 GPS 可以便捷地向用户提供导航 定位信息，且如今的 GPS 接收机已经被做到相当的小巧，比如每台我们在使用着的智能手机 中都拥有 GPS 定位的功能，可以说相当的便捷，GPS 相当可观的市场前景由此可见一斑[4]。 1。3设计目的