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发展及现状

GPS起始于1958年美国军方研制的一种子午仪卫星定位系统（Transit），1964年投入使用。20世纪70时代，美国为给海陆空三大领域提供即时、全天候和全球性的导航服务，同时为了收集情报、应急通讯以及核爆检测等军事目的，海陆空三军联合研制了新一代的卫星定位系统GPS。到1994年经过20多年300亿美元的斥资，全球24颗GPS卫星星座已经布置完成，覆盖率高达98%。

1995年4月27日GPS宣布投入完全运行状态之后，翌年便启动GPS现代化计划，对系统进行全面的升级和更新。计划分为三步：第一步自2003年开始发射12颗BLOCK-ⅡR型卫星进行星座更新。第二部发射BLOCK-ⅡF型卫星更换GPS星座中老旧卫星，提升系统性能，首颗卫星于2010年5月28日发射，2012年10月4日发射第三颗。第三部发射BLOCK-Ⅲ型卫星，计划2014年发射首颗星，20年内完成满星座布署。GPS现代化实现后，将于很大的程度上提升GPS系统的安全性、持续性、稳定性和测量精度。

1999年初欧盟提出了伽利略（GALILEO）计划，而且在2002年3月正式启动了这项计划。但是在2010年欧盟委员会的一份报告中重新调整了伽利略计划的时间节点，将计划分为4个发展阶段：2002-2005年为定义阶段：主要是论证计划的一定要写、可行性以及具体的实施措施；2005-2011年为在轨验证阶段，其任务是成功研制、实施和验证伽利略空间段及地面段设施，进行系统验证。

2011-2014年为全面部署阶段，包含制造和发射正式运行卫星，建成整个路面基础设施；2014年以后为综合利用阶段，提供运营管理，按计划更新卫星并进行系统维护等。但是根据欧盟委员会最新的报告称伽利略系统将在2014年投入使用的说法已经被推翻，该计划在2017-2018年之前难以投入运行。

GLONASS（格洛纳斯）项目是苏联在1976年启动的项目，1982年10月12日发射第一颗GLONASS卫星，遭遇了前苏联解体，俄罗斯经济不景气，但始终没有中断过系统的研制和卫星的发射。终于1996年1月18日实现了空间满星座24颗工作卫星正常地播放导航信号。早期的GLONASS卫星只有3年的寿命，可是20世纪90时代后期的俄罗斯因为经济窘迫而长时间没有补充而造成卫星数量不断降低而且系统的性能急剧衰退。

到了1998年2月仅仅剩下12颗卫星，状况最严重的是在2000年卫星的数量仅仅只有6颗。从1999年开始，俄罗斯陆续向GLONASS星座注入了两代寿命更长的GLONASS-M卫星，GLONASS正在逐渐进入恢复阶段，截止到2009年12月，在轨运行GLONASS卫星已达19颗，已满足覆盖俄罗斯全境的需要，到2010年10月俄罗斯政府已经补足了该系统需要的24颗卫星。莫斯科时间2011年11月4日俄罗斯航天部门使用一枚“质子-M”重型运载火箭，将3颗GLONASS-M卫星成功送进太空，使该系统在轨卫星群有28颗卫星，达到了设计水平。

“北斗卫星导航系统”一词一般用于专指北斗卫星导航第二代系统，又被称为北斗二号，是中国的第二代卫星导航系统，英文简称BDS，曾用名COMPASS。1983年中国开始筹划建设自主卫星导航定位系统。1994年中国正式开始北斗卫星导航实验系统（北斗一号）的研制，并在2000年发射了两颗静止轨道卫星，区域性的导航功能得以实现。

2003年又发射了一颗备份卫星，完成了北斗卫星导航实验系统的建立。2004年，中国启动了具有全球导航能力的北斗卫星导航系统的建立（北斗二号），计划空间段由35颗卫星构成，包含5颗静止轨道卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星，并在2007年发射一颗中地球轨道卫星，进行了大量实验。

2009年起，后续卫星持续发射，并在2011年开始对中国和周边地区提供测试服务，2012年12月27日完成了对亚太大部分地区的覆盖并正式提供卫星导航服务，并将在2020年产生全球覆盖的能力，并提供定位导航和短报文通信服务。

日本目前2个有关系统，一个是2007年开始投入使用的MSAS卫星系统。MSAS系统由两颗静止卫星组成的，其中一颗作为备用。因为它发射定位信号与GPS相同，能够作为一个GPS卫星被使用。MSAS卫星发射的导航电文可以对GPS定位进行补偿以提高精度和可靠性，是覆盖亚洲的地区性广域差分增强系统。

日本计划不依赖美国GPS卫星，在2020年建立一个由7颗卫星组成的区域性定位系统――准天顶卫星系统。准天顶卫星系统则由3颗倾斜轨道卫星构成。通过轨道设计，促使从日本当地来看，在任何时间总能够有其中的一颗在接近天顶的位置，确保了在大厦众多的都市和山谷等地该卫星不会被遮挡。日本媒体号称其将GPS精度提升了300倍。

印度政府2007年9月11日准许了由美国雷神公司的帮助下实现了基于GPS的星基导航系统―静地轨道增强导航（GAGAN）系统。该系统将满足日益增长的空中交通导航的需求，加强航空导航能力，定位准确性良好。

2006年7月4日印度空间研究组织（ISRO）宣布，在未来5-6年，印度将筹划研发本国卫星导航系统――“印度区域导航卫星系统”（IRNSS）。这也为印度提供独立于目前系统（如GPS）的卫星导航能力。该系统由7颗卫星（很可能进入静地轨道和/或椭圆轨道）和飞控构成。该项目的投资将纳入印度的“十一五”计划。

二、GNSS智慧工程应用

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。