单星定位制

single satellite positioning system只靠一颗导航星用同时或顺时序方法测出2～个导航定位参数以确定用户位置的定位方案。用一颗相对于地球运动的导航星测定用户位置理论上可以有3种方法：（1）测角定位法：导航星上装备两副正交扇面波束天线，用户收到两天线扫过自己时的信号，和参考平面信号相比较得出两个角度，即两个相应定位面，再和已知地球相交，从而确定用户位置，见图1。参见测角定位法。（2）测距定位法：利用一颗导航星运动中的3个位置S1、 S2和S3测出到用户的3个距离γ1 、 γ2和γ3以解算出用户位置的方法，见图2 。（3）距离差定位法：利用一颗导航星运动中的4个位置S1、 S2、 S3和S4测出至用户3个位置差γ1一γ2， γ2-γ3， γ3-γ4，用以解算出用户位置的方法，见图2。在单星定位诸方法中，实际上付诸实施，而且得到广泛应用的是采 图2一颗卫星顺序测距的测距和距离差定位法用测距离差的定位法，如美国的“子午仪”导航系统采用的是多普勒定位法。因直接测量出瞬时多普勒频移很困难，故改用测量一定时间间隔内（通常为两分钟）的多普勒周数，即两分钟内导航星至用户距离的变化率的积分，由多普勒计数可算出从两分钟间隔开始至终了时导航星至用户的距离差，一个距离差即可定出以卫星的两位置为焦点的旋转双曲面，由3个两分钟的多普勒计数可得出3个双曲面相交于一点，以确定用户位置。这种定位方式的优点在于它是一种无源定位，而且用户能自己定位；但定位时间长，定位精度不高，定位间隔长。20世纪90年代以前虽在航海和陆地上得到广泛采用，但在“全球定位系统”（GPS）出现后，已被GPS所取代。 （撰写：姜 昌 审订：范士明）