目录
基本简介
发展历程
系统处理
降耗技术
近期进展
目前技术
发展现状
发展趋势
相关事件
导航卫星的特点
基本简介
data/attachment/portal/201111/06/143224r6mk8wwcumx1weh9.jpg导航卫星
卫星：围绕行星运动的天体。本身不发光。太阳系除水星、金星尚未发现卫星外，其他行星已发现有卫星，已证实的地球有一颗卫星、火星有二颗、木星十六颗、土星二十三颗、天王星十五颗、海王星八颗、冥王星一颗，还有一些尚待证实。
导航：引导飞行器或船舶沿一定航线从一点运动到另一点的方法。分两类：(1)自主式导航。用飞行器或船舶上的设备导航，有惯性导航、多普勒导航和天文导航等；(2)非自主式导航。用飞行器或船舶上的设备与有关的地面或空中设备相配合导航，有无线电导航、卫星导航。在军事上，还要配合完成武器投射、侦察、巡逻、反潜和援救等任务。
导航卫星是为航天、航空、航海、各类导弹、地面部队乃至民用等方面提供导航信号和数据的航天器。它的应用几乎是无限的，是一种现代化的导航工具。
导航卫星上装备指令接收机、多普勒发射机、相位调制编码器和原子钟等，它与地面控制站和用户的接收导航设备共同组成卫星导航系统。其作用是，以固定的频率按规定的时间间隔向地面发送导航信号，告诉地面用户“它”此时在天上的位置和发信时刻。地面用户用相应的无线电接收设备和计时器接收这些数据，并经自动化处理后，就能确定自己的准确位置。它的优点是：克服了天文导航对气象条件的依赖和无线电导航在中远距离范围误差较大的缺点，为用户提供了全天候的精确导航数据。
发展历程
data/attachment/portal/201111/06/143225w7ofcisa7s0ytyhj.jpg导航卫星
20世纪初无线电技术的兴起，给导航技术带来了根本性的变革。人们开始采用无线电导航仪代替古老的磁罗盘。由于无线电波不受天气好坏的影响，它在白天夜里都可以传播，所以信号的收、发可以全天候。用无线电导航的作用距离可达几千公里，并且精度比磁罗盘高，因此被广泛使用。但是，无线电波在大气中传播几千公里过程中，受电离层折射和地球表面反射的干扰较大，所以，它的精度还不是很理想。
当今，每天都有数以百计的船舶航行在茫茫的海洋里。不幸的是全世界大型轮船中，每年都有几百艘在海上遇险。其中有半数事故是由于航行原因造成的，使世界商船队里每年都有几十艘船沉没！
最常见的一种事故就是搁浅。它在沉没的船只中，所占比例比较大。例如，从1969年至1973年间，由于搁浅造成了4000艘船的不幸，其中218艘船已完全报废。另一种航海事故是碰撞，特别是海岸附近、窄水道区和港口通道上，更容易发生，当然，这与船只不断增加也有关。例如，通过英吉利海峡的舰船，一昼夜就有400~500艘，由于昼夜或浓雾中航行，船只碰撞的危险时刻存在，难怪海员们说这里是危险的航道。
虽然航海技术和设备在不断完善，但仍不能满足今大的要求。现在航道上出现的差错，不仅给船只和乘员带来巨大的危险，而且常常给周围环境、海洋中的动物世界带来巨大的危害。从超级油轮上流出的石油，有时把沿海几公里的水面都给盖住了，并引起几千种海洋动物和鸟类的死亡……
正因为如此，人们请求卫星来帮忙。1958年初，美国科学家在跟踪第一颗人造地球卫星时，无意中发现收到的无线电信号有多普勒效应，即卫星飞近地面接收机时，收到的无线电信号频率逐渐升高；卫星远离后，频率就变低。这一有趣的发现，揭开了人类利用人造地球卫星进行导航定位的新纪元。卫星定位导航，是由地面物体通过无线电信号沟通自己与卫星之间的距离，再用距离变化率计算出自己在地球或空间的位置，进而确定自己的航向。
这种设在天上的无线电导航台，就是现在的导航卫星，也可以说是当今的“罗盘”。目前已有不少国家利用人造地球卫星导航。这种导航方法的优点主要是：可以为全球船舶、飞机等指明方向，导航范围遍及世界各个角落；可全天候导航，在任何恶劣的气象条件下，昼夜均可利用卫星导航系统为船舶指明航向；导航精度远比磁罗盘高，误差只有几十米；操作自动化程度高，不必使用任何地图即可直接读出经、纬度；导航设备小，很适宜在舰船上安装使用。于是，卫星导航系统应运而生了。
美国海军从1959年开始发射导航卫星．其子午仪导航卫星曾为北极星导弹核潜艇在远洋航行中导过航．美国已建立起卫星导航系统,它由地面站、导航卫星网、船舶导航设备三部分组成．一些国家的卫星导航系统被广泛应用于海洋石油勘探、海洋水文测量等各种船舶上．卫星导航在天文学、地学研究中也起了不少作用。
美国于1960年4月，发射了世界上第一颗导航卫星“子午仪”1B。
1964年7月组成导航卫星网正式投入使用,主要是为核潜艇提供全天候导航定位。苏联在“宇宙”号卫星系列中，混编有类似“子午仪”这类导航卫星。为发展三维、全球、实时和高精度的导航卫星系统,美国于70年代初,开始研制第二代导航卫星“导航星”
预计于80年代中后期组网为全球定位系统。
2003年12月，由俄国应用力学科研生产联合公司研制的新一代卫星交付联邦航天局和国防部试用，为2008年全面更新Glonass系统作准备。在技术方面，GLONASS系统的抗干扰能力比GPS要好，但其单点定位精确度不及GPS系统。
2004年，印度和俄罗斯签署了《关于和平利用俄全球导航卫星系统的长期合作协议》，正式加入了GLONASS系统，计划联合发射18颗导航卫星。
2006年12月25日，俄罗斯用质子-K运载火箭发射了3颗格洛纳斯-M卫星，使格洛纳斯系统的卫星数量达到17颗。
系统处理
data/attachment/portal/201111/06/143225hxr47d1d1ohgh1xx.jpg导航卫星
1、减少被跟踪卫星数。因处理负荷与被跟踪卫星数有直接比例关系，此举将减少保持位置所需的周期数。
2、减少系统处理的信号工作量。例如，在每三个采样中只处理一个采样将减少为有效保持位置必须处理的数据量。此举将影响系统精度，但若系统业已在跟踪很强信号，则牺牲的这点精度不足为虑。
3、减少定位速率。该标准定位速率是1定位/秒。并非所有应用需要该速率，例如，有些应用1定位/10秒这样一个速率就够了。
4、平均和滤波器数据。平均在降低精度的同时，也降低了错误幅值。取决于应用，平均可保守也可激进。
5、利用空闲周期获得精度。有时，基带处理负荷不重。与其让这些周期闲置，GNSS子系统可动态要求这些周期来处理所需的更多信号以重新获取精度，否则精度会降低。
6、选择用同相/正交(in-phase/quadrature——I/Q)格式而非原始信号传递数据的射频。通过用硬件执行I/Q基带转换步骤，则分担了应用主处理器的一些处理工作。该方法的一个主要缺陷是它在射频和处理器间的接口生成两倍需下载的数据量，从而要求一个比处理器所支持的更高速接口。
7、采用航位推算和插补。仅通过运行时钟，系统可根据最后掌握的位置、方向和速度来估计用户的大概位置。航位推算可长期保持相当精度。
8、选用更高性能处理器。若没有足够的未利用周期，根据应用，则可能真需要把目前所用的应用处理器升级至下一档可用的速度，此举可能比使用一款硬件基带处理器便宜。如手机应用处理器一般批量大、且采用最新和最具成本效益的工艺技术实现的，从而降低了成本。考虑到基带处理器相对低的批量，一般会有更长的优化周期。这样，与基于硬件的基带处理器相比，采用运行于更小规模应用主处理器上的软件的基带成本和功耗都会更低。
9、屏蔽延迟。在需要时间恢复足够精度的这些场合，由用户来屏蔽延迟是重要的。诸如需太长时间首次获取信号的明晰可感的延迟会给用户视觉造成极其负面的影响。例如，当确定基于GNSS设备的质量时，许多用户将专注于类似原初位置获取等单一特性来评估整个GNSS质量。若首次获取位置耗时过长，许多用户将不会劳神比较整个精度到底多高。因此，在无论系统到底干什么的情况下，尽快获取首次位置都是很重要的。例如，需要用户暂停视频、返回菜单然后选择GNSS位置映像屏幕的过程为GNSS子系统恢复精度、降低获感等待时间额外提供了一段时间。
降耗技术
data/attachment/portal/201111/06/1432258t2jcgc7r7jitjoo.jpg导航卫星
1、系统级感知。GNSS子系统应访问系统级状态以便根据这些状态采取行动。若PND确定用户并没主动看屏幕，当它关闭显示器背光时也还会“通知”GNSS子系统同时减少位置处理负载。当用户接着使用设备时，位置会被刷新。
2、保持GNSS时钟。当关断GNSS接收器系统或将其设置为待机(休眠)模式时，只关断射频部分但保持GNSS时钟。因时钟也耗电，所以该技术实际需要更大功耗，但当系统唤醒时，因其不必重新获取时间，它支持更快的信号获取。该技术可直接与业已在设备中实现的任何降耗功能直接对接。
3、储存关于最后一次已知位置的足够信息。任何时间，该设备都有关于其大概位置的数据、时间或参考，因系统了解大致答案，所以信号获取被提速。
4、存储卫星轨道数据。导航时，GNSS接收器需了解其全部跟踪卫星的轨道参数(年鉴和星历)。在存储该轨道数据时，会有接收器短时关闭、而以前使用的相同卫星仍可用的场合。在这种情况，该接收器可热启动、把从潜态到首次定位所需时间从30多秒减少至3秒内。
5、编程射频以输出更少数据。当试图在最恶劣工作条件下保持精度时，将完整GNSS信号送至主处理器会有好处，这样当突然有可用资源时就可利用这些信号，而若没有可用资源时将丢弃这些采样。但该方法以全速驱动射频/处理器接口。通过降低来自射频的信号速率、当有更多资源可用时，处理器虽失去了处理更多采样的能力但却保存了功率。
6、采用智能航位推算。当位置更容易估算时(如行驶在高速公路且半英里内没有出口的场合)，可采用牺牲精度以减小处理负载的航位推算及其它技术。通过采用航位推算技术有效进行交叉定位计算或降低信号速率，信号处理负载可被降低且保持足够精度。基于软件方法的灵活性使实现诸如此类的降耗特性简单可行。
近期进展
data/attachment/portal/201111/06/1432266kff6pz66nbnmirm.jpg导航卫星
（1）预算和集资
Galileo系统将耗资约24－30亿欧元，估计能从EU、ESA和各国运输部门集资约15亿欧元，其余靠招募私营公司投资，募集工作有待稍盾进行。前期预算已从EU和EC的TEN项目中拨款7.4亿欧元，供1999年一2006年内使用，如果EU批准上马建设顺利的话，首批Galileo卫星将于2003年升空，系统有望在2008年初步运行，正式运行不迟于2010年。建立后每年运行费估计为1.4－2.05亿欧元。
（2）管理体系
推行一种公方和私方共同联营体制（publicprivatepartenership）。公方由EU和ESA牵头成立一个指导委员会（Galileosteeringcommittee）负责法律框架工作和总体筹建，私方成立一个合伙公司（GalileoVehicleCompany）。为支持指导委员会的工作，由EU成立一个项目管理董事会（programmanagementboare）和项目执行秘书处（pragramexcutivescretary）负责整个筹建工作。建成以后可能将建立一个管理委员会（Administration），对收费服务将授权给某个服务营销公司经营。今年初已开始了对PPP入伙的私方进行财政和资格审查，和对项目设计招标。
（3）策划研究
目前正在定义阶段，尚未进入实施阶段，其前期策划研究工作已组成两个班子分头进行。一方面EU的欧洲运输部长级会议上决定指配4000万欧元进行Galileo定义研究，包括可行性、设计、能力、结构、可靠性、控制等方面。另一方面ESA拨出4000万欧元进行GalileoSat项目研究，重点为空间段，星上载荷等。双方均将在2000年12月提出报告。此外，1999年10月欧洲工业界自筹组成了一个欧洲GNSS设备和服务工业组织（OREGIN），协会性质，配合Galileo计划提供技术支援和市场策略，支持用户设备和服务供应上的标准化和审批程序。目前已有37家公司参加，并拟定了一个向私方征集Galileo系统投资入伙的计划书。
（4）服务等级
有开放式自由取用的服务（OAS）和两级受控入网服务两种，具体情况如下：OAS一面向大众用户，不收费。空间信号和GPS－L2信号兼容，单频或双频接收。对用户不提供服务保障，可能受到故意降级，系统对空间信号的质量不承担责任。一级CAS一面向商业，例如车辆自动导航等。向用户收费，将授权私人公司经营，公司对服务负责，但具体责任范围未定。二级CAS一面向对信号可靠性要求更高的用户，例如航空，将包括提供卫星空间信号完好性服务，向用户收费。Galileo计划的技术方案Galileo计划的技术细节，有待定义阶段的研究报告中确定，其中某些问题还涉及国际协调（例如时基频谱），以及和美国、俄罗斯磋商（例如兼容问题）。
目前技术
data/attachment/portal/201111/06/143226ov5rai0ir5k4zlhr.jpg导航卫星
卫星导航系统从美国的子午仪、全球定位系统及其现代化，最后到第三代全球定位系统，不断地在演变，还在探索新一代的系统。除了卫星及其载荷性能改进外，地面运控系统也在做现代化改造，以提高定位精度和实时监控能力。俄罗斯的格洛纳斯系统在恢复之中，并在实施现代化计划。伽利略系统虽然在建设中，但欧洲已经在策划第二代伽利略系统。中国的北斗卫星导航系统，从有源双星定位的北斗一号试验系统，步入无源定位的北斗二号先区域、后全球的新的发展阶段。由于用户与市场的客观需求和国际竞争的需要，卫星导航系统的功能和性能在不断改进提高。以精度而言，全球定位系统从100余米提高到10米量级，导航卫星系统实现兼容与互用后可提高到1米左右。最值得指出的是，卫星导航系统的指标体系有了重大变化，以全球定位系统为例，原先指标参量主要为精度、可用性、连续性和完好性，第三代全球定位系统阶段除了高精度要求外，还有可确保的可用性、可控的完好性、抗干扰功率增强、导航担保、增强安全性、后向兼容、系统自生存性，以及民用信号从1个变成4个。伽利略系统的服务理念与全球定位系统相比有了进一步深化，其信号编码体制有明显创新，得到公认，并衍生多个应用品种。
卫星导航应用技术的进步是以接收机为核心的，20多年来，接收机技术、接收机芯片技术以摩尔定律在发展，在进步，性能成十上百倍地提高，重量成百上千倍地减轻，价格成千上万倍地降低，民用接收机技术大大地带动了军用技术的快速进步。同时，车辆导航仪、个人导航仪、手持机、定位手机、导航手机、行驶记录仪、监控终端等等应用终端以更加丰富多彩、功能强大而驰名，受到广大用户的青睐。此外，各种各样的应用与服务系统，如移动位置服务系统、车辆信息系统、实时智能交通信息系统、不停车收费系统、车队管理系统、物流运输系统，以及多种多样的专业应用系统，日新月异地进入市场和产业，形成明显的生产力，对于提高生产效率，提升服务水平，改善生活质量，推动经济发展，发挥着积极作用。技术发展的重大倾向是卫星导航系统应用业已拓展到PNT或PNOT（Position、Navigation、Orientation、Timing，定位、导航、定向、定时）全领域，并且以它为中心逐步实现与通信、互联网、惯性导航传感器、时钟等等的融合与集成，将多种多样的信息来源与信息通道实现一体化整合，真正达到全球任何时间、任何地方（海陆空天与地下和水下）的PNT应用与服务，已经成为人们未来十年追求的目标。
卫星导航系统及其技术发展的动力来源正在发生着微妙的变化。全球定位系统建设初期主要动力来自军用需求，来自技术牵引，任务与目标相对集中，随着系统变成军民两用进程的发展，市场与产业的广泛需求越来越丰富，越来越多样化，应用与服务需求逐步上升为主要矛盾，成为矛盾的重要方面。这使得发展驱动力从主要来自使命牵引转变为主要来自需求推动，也就是更多地来自于产业、市场和用户的需求。所以，无论第三代全球定位系统和伽利略系统的设计建设，多将需求调研作为一个重要方面加以研究，从而实现系统指标体系的重大调整，使之更加切合实际，更加有用。这种转变是带有根本性意义的，是科技发展的方向性问题，会对产业发展产生深远影响。这种转变给我们新兴国家以机会，有更多的发展余地，有更多的市场开拓空间。这种转变也给我们提出了更高的要求，要紧跟用户需求，研发生产出更多更好切合实际应用的高效产品，实现双赢和多赢，让用户得到看得见摸得着的实实在在的好处，实现增值服务。
发展现状
data/attachment/portal/201111/06/143227zkn55ns7s450ny75.jpg导航卫星
一、导航卫星系统自主
导航技术的发展现状
从20世纪80年代开始，美国就对GPS2R卫星的自主导航技术进行了系统的研究。1985年初，美国空军航天系统部委托IBM公司进行了一项深入开发自主导航系统算法的研究。1987年5月,空军航天系统部发出了有效载荷箱的招标合同，随后3个竞标承包商(斯坦福电信公司、洛克韦尔国际公司的卫星和空间电子部、国际电话电报公司国际通信部)设计了GPS2R自主导航有效载荷的基本单元，并在20个月内交付了功能试验模型。在目前的导航卫星系统中，只有GPS2R和2F卫星采用了自主导航技术。
GPS2R自主导航系统有3大设计特色，每颗GPS卫星均有计算能力，具有超高频(UHF)星间链路测量系统，具有UHF星间链路通信系统。通过采用自主导航技术，GPS2R卫星的生存能力将大大提高，主要表现在:能从比较严重的核打击中恢复工作，通过部件设计和采取冗余手段提高了可靠性，在没有地面测控支持的条件下播发180天的GPS卫星位置和时钟数据，用户测距误差(URE)可达6米(1σ)。
1996年,洛克韦尔公司赢得了GPS2F卫星的研制合同，计划于2005年进行首次发射。GPS2F卫星能通过星间链路收发指令及遥测数据。GPS3已于2001年开始了实质性的研制，计划于2012年首次发射。GPS3系统将采用新的高速上行链路/下行链路和星间链路通信结构，这将使GPS3卫星运行发生变革。GPS3卫星至少有5点不同于以前的型号:高速遥测、跟踪和指令(TT&C)上行链路和下行链路，高速、定向星间链路;高功率点波束天线，完好性功能;为主载荷保留额外空间。
二、导航卫星系统自主
导航关键技术
1、星间链路技术
星间链路可以通过光或无线电波建立。光链路可以提供超过1吉比/秒的数据率。光链路理论上可以提供次毫米的测距精度。然而,光链路更新周期长、体积大、功耗高。
目前,射频星间链路有着广泛的飞行经验，而光学链路正在进行在轨试验。铱星星座已经运行达4年之久，星间全部采用Ka波段链路连接。跟踪与数据中继卫星(TDRS)可在地球同步轨道和近地轨道之间建立一个以IP为基础的链路网络。“军事星”已经成功地使用60吉赫的链路。欧洲的半导体星间激光链路试验(Silex)已经获得成功。光学链路能满足GPS今后几十年数据增加的需要，但风险也比较高。
GPS2R卫星有效载荷的重要改进之一是增加了星间链路，以提供各卫星之间的通信和测距。每颗GPS2R卫星上都装有一个具有星间链路通信与测距功能的星间链路转发器数据单元(CTDU)。由于GPS星座系统中目前仍在轨工作的GPS2A卫星没有星间链路功能,因此只有GPS星座布满具有星间链路功能的卫星时才能提供在没有地面测控支持的6个月内保持自主导航的能力。
2、星载原子钟技术
时频分系统是整个导航卫星有效载荷的心脏，它提供确保GPS导航精度所需的精确时间。为了保证关键部件中有一个出现故障时系统仍能正常工作，GPS2R最初计划每颗卫星搭载2台铷钟和1台铯钟，并且这3台钟互为备份。但GPS2R铯钟承包商在随后几年内没有成功地生产出宇航质量的产品，GPS2R卫星选择了3台铷钟结构。在轨测试表明，铷钟的性能比规定的要出色。GPS2F卫星选择由3台铯钟和1台铷钟组成的钟结构。GPS2F铯钟将基于商用数字钟设计的数字电子方法生产。GPS2F铯钟的数字控制式结构增加了钟的重复生产性和可靠性，并减少了铯钟对温度的敏感性。
3、完好性监测技术
导航卫星系统在失去地面测控支持的情况下，必须具有自主监测功能,能够生成、处理和发射完好性信息，并向用户广播。用户失效概率由用户定位时所用到的所有系统部件的失效概率决定。通常情况下，用户只是应用系统的一部分。用户完好性风险由用户所用的系统部件的失效率和所有用于完好性监测的部件共同决定。
发展趋势
data/attachment/portal/201111/06/143227lzm5mks114gkknwb.jpg导航卫星
1、导航卫星系统自主导航技术将使系统的星历自主更新能力、抗摧毁能力和星历精度进一步得到提高，满足逐步增加的需求。
2、星间链路技术将是GPS研究的重点，星间链路频谱选择和抗干扰研究将进一步加强，星间链路以高可靠性运行。
3、双向链路将被采用。新的高速上行链路/下行链路和星间链路通信结构将被采用，这将有可能引起导航卫星系统的运行发生变革。
4、自主导航仿真、频率调整、干扰和激光链路仿真等研究工作将得到进一步加强。
5、采用成熟的性能优良的商用数字电子技术生产宇航质量的先进数字原子钟。星载原子钟的稳定度得到进一步提高,老化系数更小，质量更轻,体积更小，可批量生产。
6、新型空间原子钟的研制进展顺利。到2007年左右数字铷钟和激光泵铯钟将在GPS卫星上使用，2009年左右空间线性离子阱系统将在GPS卫星上使用。可能在GPS卫星上使用的其它钟技术还有:小型空间氢激射器、激光冷却铯钟和双管铷激射器等。
7、导航卫星系统完好性监测技术得到进一步完善。通过执行中断监控、检测、确认、告警和纠正来提供导航解决方案的完好性。
相关事件
data/attachment/portal/201111/06/143228v3fwjg9hptjgvepp.jpg“伽利略”卫星导航系统目前已陷入困境，不仅经费难以为继，连频率也被“北斗二代”优先占用。
2009年3月中旬，来自中国和欧洲航天部门的官员们行色匆匆，赶赴德国慕尼黑，就争执了半年的导航卫星放射频率“重叠”问题展开第二轮谈判。双方唇枪舌剑，激烈交锋。欧方官员以频率是从美国人手里花“血本”获得，而且欧洲人的“伽利略”系统早已按此频率进行技术设计现已无法修改为由，力压中国“北斗”二号系统“搬迁”到其他频道上；中方则依据国际上通行的卫星发射频率原则——“谁先用谁先得”的“所有权取得”，对自己的权益寸步不让，对欧方的要求据理力争。会谈最终毫无进展，等待下一轮谈判。
在全球卫星导航系统的建设一事上，中国和欧洲从最初的合作，逐步走向竞争，反映了中欧之间深层次的结构性矛盾和战略利益冲突，而冲突背后，则揭示了欧洲一直以来对华所抱持的傲慢和排斥心态。关于这场并不为国内人所熟知的争执，其实由来已久，要厘清来龙去脉，还得从最开始的中欧合作签约谈起。
蜜月期（2003年-2004年）中欧优势互补反对单极世界
2003年的欧洲，处处弥漫着反美反战情绪。美国执意执行单边主义外交政策，不顾国际社会反对，悍然发动伊拉克战争，欧洲人感受到了“单极世界”引起的潜在危险。时任法国总统希拉克，主张建立“多极化世界”，他的呼声得到时任德国总理施罗德的坚决支持。在这样的背景下，欧盟决定把中国纳入欧盟2002年就已启动的“伽利略”计划中，中国成为第一个非欧盟的参与国。消息传开，震惊美国。
一直以来，美国的全球卫星定位系统GPS在民用导航领域独步天下，即便同时代有俄罗斯的“格洛纳斯”系统与之竞争，但“格洛纳斯”年久失修，导航卫星残缺不全，早已淡出国际市场，根本不具备与GPS一比高下的能力。欧盟发起的“伽利略”全球卫星导航计划，被认为是结束美国“独霸”局面的最有力挑战。按设计，“伽利略”将一共由30颗“中轨道”和“静轨道”导航卫星覆盖全球，其定位精度超过了GPS，在兼容性和精确度等设计方面也优于GPS。为了打破GPS的垄断地位，“伽利略”的“公共管理服务”系统拟使用的频率故意选择了与美国GPS相近的频率，这样的安排有可能冲淡GPS的频道效果，令美国人坐立不安。
早在几年前，中国在区域卫星导航和定位系统上已有长足发展，2000年相继发射了两颗静地轨道的导航实验卫星，2003年4月又发射了第三颗“静轨道”卫星，基本形成了覆盖全中国的区域导航和定位系统，这一系统被称为“北斗”一号。
当时的“北斗”系统尚属实验开发阶段，其技术参数落后于GPS，也落后于2002年欧盟决定启动的“伽利略”系统，而且更重要的一点是，“北斗”一号只属于区域性，其商用价值并不高。在这样背景下，欧洲人主动“邀请”中方加入全球卫星导航系统，中方欣然受之，双方一拍即合。
欧洲把中国纳入，不仅使欧洲一些国家的领导人赚足了政治资本，也使“伽利略”计划捉襟见肘的财政状况得到极大缓解，更给“伽利略”进入中国诱人的市场打下了基础。2003年底，在中方实际完成了区域导航系统“北斗”一号之后，中欧草签合作协议。2004年中欧正式签署技术合作协议，中方承诺投入2.3亿欧元的巨额资金，第一笔7000万欧元的款项很快就打到欧方账户上。
中国与欧盟合作，既有战略利益也有实际的好处。有人评论，中欧在高端技术上的合作，实质上打破了美国主导的欧洲对华武器禁运，也相当于废弃了针对中国这样特定国家的欧美武器贸易条例(ITAR),为最终从法律层面解除对华武器禁运撕开了一个口子。由于卫星导航在现代战争中扮演越来越重大的角色，美国甚至扬言，美国如感觉受到威胁，则有权击毁“伽利略”卫星。
data/attachment/portal/201111/06/1432288ax7vexhbfx0ty2r.jpg中国的“北斗”卫星依照“谁先用谁先得”的原则，已使用了原本“伽利略”系统计划使用的频率。
转折期（2005年-2007年）欧洲政治转向联美排挤中国
2005年，“伽利略”首颗“中轨道”实验卫星“GLOVE-A”搭乘俄罗斯“联盟”号运载火箭顺利升空。虽然这只是一颗实验性卫星，并非是要最终布置的30颗导航卫星之一，但“GLOVE-A”的发射，标志着欧盟“伽利略”计划从设计向运转方向转变。
然而，进入2005年，欧洲政治开始转向，之前“亲华”的德国总理施罗德黯然退隐，由来自右翼政党的亲美政治家默克尔担任德国新总理，而法国也进入了领导人交替的时代，希拉克的影响力逐渐下降，亲美政治人物尼古拉·萨科齐于2007年开始担任法国总统。
亲美政治人物纷纷上台，给欧盟致力于建立“多极世界”的愿望变得暗淡，欧洲迅速向美国靠拢。在这样的背景下，欧洲航天局与美国“修好”，同意修正之前拟定的与美国GPS相近的发射频率，以便投入使用后产生信号冲突的可能性降至最低限度。但这样的技术重新修正，却花掉了预算之外的一大笔钱。作为回报，美国同意在技术上支持“伽利略”的开发。
恰恰在这个时候开始，欧盟为“伽利略”计划的财政和利益分配吵成一团。也是从这个时候开始，欧盟开始排挤中国。
眼看着投入巨额资金，却得不到与之相称的对待，甚至待遇还低于没有投入一分一厘的其他非欧盟国家，如印度等国，令中国大为不满。中国不但进不到“伽利略”计划的决策机构，甚至在技术合作开发上也被欧洲航天局故意设置的障碍所阻挡，中方除了挂得一个参与人的“好名声”之外，其他一无所得，反而要担负巨额资金投入，这样的“结局”令中方十分不满。
在此背景下，中国开始把注意力转移到沉寂数年的“北斗”系统上。2007年发射的第四颗“北斗”一号导航卫星，替换了退役的卫星，“北斗”系统开始激活。到2007年底，中国成功发射了第一颗“中轨道”导航系统，标志着“北斗”系统在技术和规划上的重大突破。
本来中国诚心与欧盟合作，一开始就定位“北斗”为区域导航系统，给“伽利略”计划留下了毫无保留的施展空间。但是，事与愿违，欧方“骨子里”并没有放弃轻视中国、压制中国的心态，合作不到几年，短暂的“蜜月期”一过，中欧双方就合作开发问题常生冲突，中国抽身离去，留下为经费吵成一团的欧盟各国。
data/attachment/portal/201111/06/14322815b7ab7abkzackjm.jpg“北斗一代”卫星导航系统已经投入使用多年，而“北斗二代”卫星已经开始发射升空。图为中国在抗震救灾期间使用“北斗一代”导航系统。
竞争期（2008年-2009年）“北斗”横空出世技压“欧系”卫星
由于实质参与欧洲“伽利略”卫星导航系统受挫，中国决定“单干”。2006年11月，中国对外宣布，将在今后几年内发射导航卫星，开发自己的全球卫星导航和定位系统，到2007年底，有关覆盖全球的“北斗”二号系统计划已经浮出水面。
此时，欧盟还在内耗中没有脱开身。直到2008年4月27日，“伽利略”系统的第二颗实验卫星才升空，此时距上次发射已经有差不多四年时间，这样的进度，比最初的计划推迟了整整五年。
“北斗”二号横空出世，不仅使欧洲“伽利略”系统准备与美国GPS一争高下的愿望大打折扣，也冲淡了“伽利略”未来的市场前景。“北斗”二号在技术上比“伽利略”更先进，定位精度甚至达到0.5米级，令欧洲人深受震撼。另一方面，之前“伽利略”计划的推出，刺激了美国和俄罗斯加快技术更新，新一代GPS和新一代“格洛纳斯”的定位精度等技术指标均很快反超“伽利略”，“伽利略”逐渐丧失了技术相对领先的优势。为转变被动局面，欧洲人别无他法，只有增加财政投入，而此时欧洲航天局为了排挤中国，已经以法律形式规定所有开发资金均来源于欧盟公共资金，这就意味着，要想增大投入，还得在内部无休止地“吵”下去。
欧洲人开始酸溜溜地说，中国“北斗”二号的技术“偷窃”自欧盟“伽利略”计划，这样的无聊之辞已经成为欧洲人自大自负又一例证。出于战略的需要，中国并没有完全放弃与欧盟“伽利略”计划的合作，但这已经不能阻挡中国推出自主全球导航系统的步伐。
按照国际电信联盟通用的程序，中国已经向该组织通报了准备使用的卫星发射频率，这一频率正好是欧洲“伽利略”系统准备用于“公共管理服务”的频率。
频道是稀有资源。占得先机的美国和俄罗斯分别拥有最好的使用频率，中国所看中的频率被认为是美国和俄罗斯之后的“次优”频率。
按照“谁先使用谁先得”的国际法原则，中国和欧盟成了此频率的竞争者。然而，中国将在2009年发射三颗“北斗”二代卫星，正式启用该频率，而欧盟连预定的三颗实验卫星都没有射齐，注定要在这场“出乎意料”的竞赛中败下阵来，从而失去对频率的所有权。
中欧围绕“伽利略”开发的曲折过程生动地证明，中欧只有真诚合作，平等相待，才能给双方都带来长远利益。欧洲如不放弃自负自大的心态，继续歧视和压制中国，那么，最后受损失的还是欧洲自己。
导航卫星的特点
全球定位系统的主要特点：
(1)全球、全天候工作。
①定位精度高。单击定位精度优于10m，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。
②功能多，应用广。
GPS系统的特点：高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等。
1、定位精度高
应用实践已经证明，GPS相对定位精度在50KM以内可达10-6，100-500KM可达10-7，1000KM可达10-9。在300-1500M工程精密定位中，1小时以上观测的解其平面其平面位置误差小于1mm，与ME-5000电磁波测距仪测定得边长比较，其边长较差最大为0.5mm,校差中误差为0.3mm。
2、观测时间短
随着GPS系统的不断完善，软件的不断更新，目前，20KM以内相对静态定位，仅需15-20分钟；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在15KM以内时，流动站观测时间只需1-2分钟，然后可随时定位，每站观测只需几秒钟。