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全球导航卫星系统GNSS（Global Navigation Satellite System）又称天基PNT（Position、Navigation、Timing，定位、导航、授时）系统，是指利用在太空中的导航卫星对地面、海洋和空间用户进行导航定位的一种空间导航定位技术。
一、GNSS的特点
GNSS技术目前已基本取代了无线电导航和传统大地测量技术，并推动全新导航定位技术快速发展。当今GNSS系统已成为世界各国重大的空间和信息化基础设施。GNSS成为体现现代化大国地位和国家综合国力的重要标志。GNSS在国家安全和经济发展中占据的重要作用，导致世界主要军事大国及经济体竞相发展独立自主的卫星导航系统。
二、GNSS的组成
全球导航系统：美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO和中国COMPASS四大全球导航定位系统。其中美国GPS、中国COMPASS已完备，俄罗斯GLONASS和欧盟GALILEO则处在残缺的状态。区域导航系统：法国的DORIS、德国的PRARE、日本的QZSS、印度的IRNSS、中国的Beidou-1和CAPS等。星基增强系统：美国的WAAS、欧洲的EGNOS、俄罗斯的SDCM 、日本的MSAS 、印度的GAGAN等。地基增强系统：全球IGS跟踪站网、各国国家级和成区域级的地面连续运行参考站CORS综合服务系统。
三、GNSS的具体实例——美国GPS
1973年12月美国国防部批准陆海空三军联合研制新一代军用卫星导航系统——GPS卫星全球定位系统。1995年4月27日美国国防部宣布“GPS系统已具备全部运作能力”，至此GPS系统耗资200多亿美元，通过23年的建设，为空间大地测量及相关领域带来一场深刻的技术革命，也为人类打开了新的认知空间。现在广泛使用的地图导航、RTK图幅测量，就得益于此项技术。
GPS系统包括21颗工作卫星和3颗活动备用卫星，均匀分布在6个轨道平面内。卫星高度20200km，轨道平面倾角55度，卫星运行周期11小时58分（恒星时）。
GPS定位模式有三种：1、单点定位；2、静态相对定位；3、GPS网解形式。
GPS观测值中包含很多误差，如对流层误差、电离层误差、轨道误差、潮汐误差、多路径误差等，大大影响定位精度。以上三种定位模式中，GPS网解形式能够有效利用差分形式消除观测误差，获得的点位精度最高，因此需要高精度GPS测量数据时，需要采用网解形式。
GPS的优势：
全天候、全球性的导航、定位服务；穿透性强，不受天气影响（但对地形有一定要求）；被动测量，监测点间无需通视；工作方便灵活，操作简便，经济效益高；精度高。
基于上述优势，GPS系统已经被广泛的应用于导航、定位、精密时间和国防军事等领域。
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本文由Beck综合编写。 |
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