GNSS的全称是全球导航卫星系统（GlobalNavigationSatelliteSystem），这是泛指所有的全球卫星导航系统以及区域和增强系统，它利用包含美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的GALILEO、中国的北斗卫星导航系统，美国的WAAS（广域增强系统）、欧洲的EGNOS（欧洲静地导航重叠系统）和日本的MSAS（多功能运输卫星增强系统）等卫星导航系统中的一个或几个系统进行定位导航，并同时提供卫星的完备性检验信息（IntegrityChecking）和充足的导航安全性告警信息。

一、GNSS的原理

众所周知，地球表面的任何一个位置，都有它的三维坐标，也就是经度、纬度和高程。它头顶上的GNSS卫星，也有自己的三维坐标。

那么，我们把整个空间看成一个坐标系，可以画一个立方体。立方体的两个对角，分别是用户和卫星，如下：

根据中学立体几何的知识，我们可以知道，卫星和用户之间的距离△L（这个距离也被称为“伪距”），是：卫星的坐标是（x’,y’,z’），这是已知的。用户的坐标是（x,y,z），这是未知的。与此同时，卫星可以给用户终端发信号，信号的传输速度基本上几乎等同于光速c。而卫星上面有精度极高的原子钟，所以知道自己的时间是t。假设用户终端的时间是t’，那么，卫星和用户之间的距离△L，又可以通过下面这个公式算出：

两个公式一合并，就变成了：一个公式里有4个未知数（x,y,z,t），此时需要再找3个卫星的坐标值，组成4个四元方程即可得出。

这就是一个用户终端要想解算出自己的准确位置，必须要有至少4颗卫星的原因。

GNSS的关键技术

衡量一个GNSS系统是否足够优秀，主要看它的精度、速度和灵敏度。这个速度，主要是指从启动定位设备到首次正常定位所需的时间，也称为TTFF（Time to First Fix）。

影响GNSS定位精度的主要原因，是误差。误差既来自系统的内部，也来自外部。例如穿透电离层和对流层时产生的误差，还有卫星高速移动产生的多普勒效应引起的误差，以及多径效应误差、通道误差、卫星钟误差、星历误差、内部噪声误差等等。这些误差，有些是可以完全消除的，也有些是无法消除或只能部分消除的。消除水平的高低，直接决定了系统的准确性和可靠性。

为了更好地消除误差、提高反应速度，GNSS会引入一些天基或陆基的辅助手段。结合辅助手段的GNSS，也被称为A-GNSS。A就是Assisted，“辅助”的意思。现在比较常用的，是通过陆基的移动通信网络，传送增强改正数据，提供辅助信息，加强和加快卫星导航信号的搜索跟踪性能和速度，缩短定位时间，提高定位精度。

二、GNSS的应用（点击查看千寻位置北斗行业应用解决方案）

1、测绘应用（点击查看详情）

GNSS目前已经广泛应用到地籍测量和工程测量、大坝和大型建筑物形变检验以及板块运动观测、高精度大地测量和控制测量、水下地形测量以及路面和各种路线放样等领域，最主要的是相较于传统方法在进行山区大地测绘时，可以节省大量的人力、物力、资金以及时间。

2、交通应用（点击查看详情）

选用GNSS接收设备应用于空运方面能使驾驶员可以精确的对准跑道着陆，另外还可以使飞机排列紧凑以提升机场的利用率，引导飞机安全进离机场。在水运方面应用GNSS能够实现船舶远洋导航和入港引水。在路运方面汽车租凭、物流运输、出租车等领域利用GNSS技术对车辆进行跟踪以及调度管理，不仅能够以最快的速度响应用户的驾乘车或配送请求，最主要的是可以降低能耗而节省运输成本。今后，在城市里建立数字化交通电台，即时发播城市交通信息，车载设备通过GNSS进行精准定位，结合电子地图以及实时的交通状况，自动匹配最优路径，并实现汽车的自主导航。

3、公共安全和救援应用（点击查看详情）

在处理火灾、交通事故、案发现场以及交通堵塞的突发事件中运用GNSS能够有效的提升事件的响应效率并且把损失降到最低。救援人员在人烟稀少以及条件恶劣环境下通过GNSS的支持能够对失踪人员进行有效的救援和救援。当发生危险情况以及突发情况的时候，配有GNSS设备的交通工具可以做的及时定位和报警，使其可以更快更及时的获得救援。如果老人、孩童以及智障人员配戴由GNSS、GIS与GSM整合而成的协寻设备而发射协寻事件时，及时在没有GNSS定位信号的室内，协寻设备也会自动由发射器送出GNSS定位信号而得知协寻对象位置。

4、农业应用（点击查看详情）

当前在发达国家许多都在实行“精准农业耕种”即把GPS技术引入农业生产中。利用GNSS进行产量检测和土壤采集等对田地信息进行准确定位，通过计算机系统对采集的数据进行分析处理，根据分析处理的结果对农田进行有目的性的管理，然后把产量和土壤状态的信息载入含有GNSS设备的喷洒器中，进而精确地对农田进行施肥和打药。通过选用GNSS进行精确耕种可以有效的保证在尽量不减产的情况下减少农业生产的成本，这样不但避免的资源的浪费，更减少了因上肥和喷洒农药施肥带来的环境污染。

5、工程建筑应用（点击查看详情）

"智慧工程"是在工程建设领域的行业具现，是一种全新的工程全生命周期管理理念。它根据使用北斗导航定位系统、各种传感器、数传终端等物联网方式获得工程施工过程信息，上传至云平台，确保数据安全，并用北斗定位系统和BIM技术对工程进行精确设计和模拟，降低施工失误和重复施工。并将此数据在虚拟现实环境下与物联网采集到的工程信息进行数据挖掘分析，提供过程趋势预测及专家预案，通过手机，报警器等终端把重要信息传递给相关人员，实现工程可视化智能管理，以提升工程管理信息化水平，改进工程质量。