指路明灯 _航天科技1958 年初，美国科学家在跟踪第一颗人造卫星时，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增高；而卫星远离时，频率就变低。这一发现为利用卫星作指路明灯开辟了方向，开创了卫星导航定位的新纪元。
 
导航卫星是设在天上的无线电导航台。它的优点是，可以在任何恶劣的气象条件下昼夜为在世界各个角落的飞机、舰船指明航向，导航精度误差极小，操作自动化程度高，不必使用任何地图即可显示出确切位置。
 
1959 年 9 月 17 日，美国发射第一颗试验导航卫星“子午仪”1A 号，但因火箭第三级发生故障导致失败。首次真正成功的是 1960 年 4 月 13 日发射的“子午仪”1B 号导航卫星，它在轨道上运行了 2731 天，于 1967 年 10 月 5 日进入大气层烧毁。在太空运行期间，由于星上设备不时发生故障，实际工作时间只有 89 昼夜。1960 年 6 月 22 日又将“子午仪” 2A 号试验导航卫星发射入轨，提高了设备的可靠性和导航精度。美国一共发射 4 种型号的“子午仪”号导航卫星。前三种外形都是圆球形，直径 0.51 米到 1.09 米，重约 60 至 122 千克，外壳由耐热的纤维玻璃制成，表面上装有一根螺旋形天线，中部装有两排太阳能电池；第四种的外形为一个顶与底为平面的 16 面长方棱柱体，棱柱直径为 1.08 米，高 0.78 米，外壳表面附贴 1.1 万个太阳能电池，并装有鞭状天线。至 1964 年，美国“子午仪”号导航卫星才进入实用阶段，建成了卫星导航网，最初为携带北极星潜地导弹的核潜艇精确定位服务。实用的“子午仪”号卫星采用极地轨道，轨道平均高度为 1100 公里，近似圆形，周期为 107 分钟。美国一共发射了 11 颗“子午仪”号卫星。至 80 年代末，在轨道上运行的导航卫星有 6 颗，其中 3 颗已在太空工作 10 多年。“子午仪”号卫星导航系统由地面站、导航卫星网和用户接收导航设备三部分组成。地面站对卫星进行观测、数据处理，并把卫星的轨道上的坐标参数预报发送到卫星上贮存起来，当卫星经过用户上空时，这些参数又从卫星上发回地面，被用户接收，在用户导航设备对参数处理的基础上，实现用户的定位与导航。美国“子午仪”号导航卫星的用户约有 1 万户，其中 60％～70％为军事应用。它像挂在太空中的灯塔，繁忙地为各国潜艇、舰艇、远洋船只指示航向，也为海上石油勘探定位及陆地测绘特别是山区和森林测绘服务。
 
由于“子午仪”导航卫星系统只能向用户提供经度和纬度，不能提供相应的海拔高度和速度，平均定位时间间隔太长，满足不了飞机、导弹等的定位要求，美国从 1973 年 12 月起开始研制一种导航星全球定位系统。这种新的卫星导航系统包括 18 颗实用星和 3 颗备用星，分布在 3 个轨道平面内，每一轨道平面上布置 6 颗，平均高度为 2 万公里。这样在地球上所有的用户，  
任何时候至少可以接收到 4 颗卫星的导航信号，实现精确、连续、实时定位和导航。定位精度可达 15 米，一次定位时间只需几十秒钟。美国经过 20 多年的努力，1992 年已基本建成导航星全球定位系统。目前美国正在研制“吉奥星”导航系统，仅用 3 颗地球静止轨道卫星组成区域导航系统，或用 6 颗“吉奥星”组成全球导航系统。这个系统简单、便宜，定位精度可达 10 米，具有更好的应用前景。
 
1973 年 5 月，前苏联发射成功“宇宙”1000 号卫星，这是前苏联宣布的一颗新的导航卫星，为全球导航服务。1982 年底，前苏联发射了 3 颗全球导航卫星，宣称这是为改进定位航行中的商船、渔船以及飞机而研制的空间导航系统。1995 年 9 月俄罗斯建成了由 24 颗卫星组成的全球导航卫星系统， 24 颗星在 3 个不同轨道面上运行，每个轨道面上 8 颗。目前，世界上只有美国和俄罗斯拥有各自的军用个球导航卫星系统，同时也都提供本国民用航空飞机和海上船只定位和导航，以有效地管制拥挤的空中和海上交通，进而减少飞机或船只发生失事灾难。
 
1980 年 4 月，美国在营救被伊朗扣留的人质的军事行动中，靠导航卫星把 14 架美国飞机引到茫茫沙漠中的准确位置，导航卫星为营救人质立下汗马功劳。1983 年 10 月，前苏联 50 艘船只被困在北极东部地带的冰层中，借助“宇宙”1500 号卫星上发回的照片，在出事地点找到冰海的一些裂缝和联结带，为原子破冰船抢险选定合理路线，解救了这支遇难船队。海湾战争结束后，在弹丸之地的科威特国土内留下了无数地雷和哑弹。仅美国负责清扫的地区内，就散布着 125 万枚哑弹和 50 万枚地雷。为了重建科威特，必须尽快清扫战场。美国人首次采用导航卫星定位系统对这批危险的炸弹和地雷进行逐一探测定位，然后由爆破专家引爆销毁。在清扫 175 万枚地雷和哑弹过程中，仅有 1 人丧生，创造了一项世界奇迹。