同学们，当你们去到一个陌生的城市或者去一个从没去过的景点打卡时，对于怎么去这个问题你们都是怎么解决的呢？这并不会成为一个让人苦恼的问题，我们只需要打开手机中的导航软件输入目的地便可以轻松解决。如此简单又便利的操作，这都得益于软件使用了GNSS也就是全球导航卫星系统，在我们生活的方方面面导航系统都发挥着无以替代的作用。

GNSS是全球导航卫星系统Global Navigation Satellite System的简称。由于GPS实在太过有名，不少人会用GPS代称GNSS，美国GPS官网给出的解释为GNSS是一个通用术语描述，在全球或区域基础上提供定位导航和授时服务，也就是常说的PNT服务的任何卫星星座，所以GPS并不等同于GNSS，全球导航卫星系统是由若干连续运行基准站数据中心及数据通信网络组成提供数据定位定时及其他服务的系统，我们把卫星发出的信号看作是带有发射时间的短信，当地面的接收设备收到短信后将接收时间减去发射时间，这样就可以得到信息传输所耗费的时间。由于卫星信号传输是电磁波传输速度相当于光速，此时我们根据公式就能推算出单颗卫星与地面接收机之间理论上的距离。GPS的定位原理就是在此基础上运用三边测量法，假设我现在处在二维空间现在第一颗卫星跟我的距离为R1，那么此时我的位置将在以卫星为圆心R1为半径的圆内某个点，第二颗卫星与我的距离为R2，同理我也在R2形成的圆内。因此理论上我所在的位置是R1与R2两个圆相交的这两个点，此时我们将地球视作第三个圆便可以得到具体的位置，现实中我们生活在三维空间因此我们与卫星之间形成的距离范围是球体，如果我们只有两颗卫星进行定位的话，那么形成相交的区域将是一个圆此时需要借助第三颗卫星才能将位置范围缩小至两个点，同理我们加入地球作为第四表面这样便得到了三维空间正确的坐标点。除了空间距离外由于卫星的原子钟和我们设备的时钟可能存在微小的差异，这也会导致定位的误差，例如同一时刻手机上时钟的时间是12点整，而卫星原子钟的时间却是十二点零一分，且因为传输的距离非常远，在这样的情况下哪怕只有一微秒的误差实际定位结果也可能会偏移几百米。为此我们需要第四颗卫星或者是更多卫星来纠正。

GPS测绘技术以GPS卫星定位系统为基础，利用实时动态差分法完成工程测绘在工程测绘中被广泛应用。在实际工程测绘中GPS测绘技术主要应用在工程变形的监测、国土地形地貌测绘、工程建设测绘以及大地测量控制网点等几方面。在工程变形监测中GPS测绘技术扮演着至关重要的角色，由于地壳运动工程在建设过程中往往会产生位移进而引发形变，而GPS测绘技术则能够实时监测这些形变确保工程的安全与稳定。工程的变形主要体现为地表沉降陆地工程的变形以及围堰大坝的变形等多种形式，针对这些变形现象，GPS测绘技术可以在工程的多个关键阶段发挥重要作用。在工程基准设计阶段，GPS测绘技术能够提供精确的地理位置数据，为工程师们提供可靠的参考依据，在工程结构强度设计阶段该技术可以帮助评估结构的稳定性和承载能力从而优化设计方案。在工程观测时段设计方面，GPS测绘技术可以协助确定最佳的观测时间以确保获取最准确的数据，而在工程监测周期设计方面，该技术则能够指导监测工作的频率和周期及时发现并处理潜在的变形问题。在国土地形地貌测绘中，GPS测绘技术以其高效精准的特点得到广泛应用，该技术采用实时动态差分方法能够迅速准确的确定土地权属界点。在测绘过程中一名测绘人员仅需几秒钟即可完成相关操作，他们会在各个测定点上收集数据随后将数据上传至计算机，计算机系统会迅速处理这些数据并结合GPS系统完成国土地形地貌的测绘工作。这种高效的工作流程不仅提高了测绘效率，还保证了测绘结果的精确性，对于国土资源管理和规划具有重要意义。

工程建设测绘中的GPS测绘技术，是指在城市建设的过程中，需要将控制面积大要求精度高使用频繁的城市规划具体化，及严格划分城市规划区建成区。应用GPS测绘技术可以完成城市的整体规划，提前做出城市建筑物的建筑计划，从而减少对城市环境以及格局的影响。GPS测绘技术在大地测量控制网点中的应用，主要是指借助GPS卫星定位技术来精准完成，我国基础控制网的测量任务。鉴于我国国土辽阔，大地控制网点间距离长以千公里计，传统测量工具难以胜任此类长距离测量。而在城市控制网测量中，对测量工具的频繁使用及高精度广面积的要求，使得常规测量工具的精度不均问题凸显进而影响了测量的准确性。相比之下，GPS测绘技术凭借其高测绘速率精准定位，以及操作简便等显著优势能够轻松应对上述挑战，这一技术的应用不仅大幅提升了大地测量的效率，更确保了测量结果的准确性，为我国大地测量工作带来了突破性的进展。

常见的卫星导航系统主要有中国的北斗卫星导航系统、美国的全球定位系统、俄罗斯的格洛纳斯导航卫星系统、欧洲的伽利略卫星导航系统等，其中不得不和大家说说的，就是我国自主发的北斗卫星导航系统，也是继美国的全球定位系统、俄罗斯的格洛纳斯导航卫星系统之后的第三个成熟的卫星导航系统。

星空啊，浩瀚无比探索永无止境，中国北斗是我国自主研制的全球卫星导航系统，自1994年开始部署，先后完成了三代的建设，包括为中国境内提供定位服务的北斗一号卫星导航系统、为亚太地区提供定位服务的北斗二号卫星导航系统、以及为全球提供定位服务的北斗三号卫星导航系统。2020年6月23日，北斗三号系统最后一颗卫星发射成功，正式完成全球组网。北斗三号包括5颗静止轨道卫星和25颗非静止轨道卫星，是真正意义上的全球卫星导航系统，具有超高精度的导航 定位 授时功能。

北斗卫星导航系统，由空间段地面段和用户段三部分组成，北斗系统空间段由若干地球静止轨道、卫星倾斜地球同步轨道、卫星和中圆地球轨道卫星三种轨道卫星组成混合导航星座北斗系统地面段，包括主控站时间同步注入站和监测站等，若干地面站负责系统导航任务的运行控制北斗系统用户端，是指各类北斗用户终端包括与其他卫星导航系统兼容的终端，以满足不同领域和行业的应用需求，而我们前面提到的导航软件就属于北斗用户终端。北斗卫星导航系统的定位原理其实很简单，基准站接受卫星导航信号后，会通过数据处理系统形成相应的信息，再由卫星广播移动通信等手段，将信息实时发送至应用终端实现定位服务，利用北斗导航卫星的精准定位，我们可以掌握地面上的各种动向，包括定位人员传递信号监测车流实时导航等，能进行精密的测量测绘等工作。很多看似寻常的生活细节中往往有着北斗的影子，共享单车安装了北斗定位装置，即使是在有建筑物或者大树遮挡的地带也能做到精准定位。凭借快速的厘米级定位，北斗甚至能判断小汽车行驶在中间车道还是在左转车道，这让精确导航与未来无人车的行驶有了基础。北斗系统为确保国家高精度时空信息安全提供了根本保障。卫星导航定位系统是一把守护国门的金钥匙，如今这把金钥匙已经牢牢的握在了我们自己人的手中，同学们，相信现在大家对GNSS技术有了更多的了解。