卫星导航的原理是什么?
卫星导航的原理是每颗导航卫星不断向地面传输其随时间变化的精确位置。飞机、船舶等交通工具上的卫星定位接收机收到这些信息后,会迅速计算出自己的位置,从而达到导航的目的。
第一颗人造地球卫星发射成功后不久,1957年底,美国霍普金斯大学应用物理实验室的两位博士用无线电接收机接收到了前苏联人造卫星发出的无线电信号。其中一个叫吉勒,一个叫威芬巴克,两人都是无线电爱好者。他们发现,接收到的无线电波的频率随着卫星的运动出现了“多普勒效应”(即波源相对于观测者运动时,观测者接收到的频率与波源发出的频率不同)。就像火车奔向听者一样,汽笛的音调会变得更高;当你飞离听众时,哨声会变低。这提醒了他们,可以通过测量地面站的频移来确定卫星轨道,他们开发了一种算法,根据测量的频移数据来确定整个卫星轨道。这个实验室的另外两位博士麦克卢尔博士和克什纳博士进一步设想,如果把编制好的程序反过来使用,就可以从卫星已知的精确轨道推算出地面接收站的位置,从而形成卫星导航的概念,即利用卫星的多普勒效应和格林威治标准时间进行定位,实现导航。
1958年2月,由霍普金斯大学牵头的卫星导航研究组成立,实施了“子午线”卫星导航计划。1964年7月正式交付海军,1967年6月该系统开始进入民用领域。