导航卫星为什么能导航呢？原来，导航卫星会不断发出无线电信号，内容是“现在是×点×分×秒”。由于电磁波传输到地面需要一定的时间，用户的接收机收到信号时，肯定已经过去了一小段时间。用户接收机上也装有时钟，用当时的时刻减去无线电信号中所说的时刻，就得到了电磁波的传输时间，乘以光速，就知道了卫星到接收机的距离。由于导航卫星的精确位置是知道的，所以用户就知道自己处于以导航卫星为中心，以卫星到接收机距离为半径的球壳上。如果用户测到了2颗导航卫星的位置和用户与它们间的距离，用户就必然处于以这两个卫星为中心的两个球壳的交界线，即一个圆圈上。如果用户能测量到3颗卫星，就能知道自己的精确位置了。如果用户想知道自己的运动速度，可以连测2次位置，然后用2次位置的距离除以2次测量之间的时间差，就得到了平均速度。
理论上讲，导航卫星有3颗就够了，但为了实现导航服务的全球覆盖并减小误差，必须有更多导航卫星。美国和俄罗斯经过精确计算，确认只有发射24颗导航卫星才能提供足够精确的导航服务。因此，导航卫星必须由多颗卫星组成，而且每颗卫星与地球的相对位置、卫星与卫星的相对位置都有精确要求，也就是所谓的星座。目前已使用的军用导航卫星星座有美国的GPS（全球定位系统）、俄罗斯的GLONASS（全球导航卫星系统）和中国的“北斗”卫星导航系统。（俞盈帆）
导航卫星定位原理
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