中国北斗卫星导航系统可以为服务区域内用户提供全天候、高精度、快速实施的定位服务。有了各目标实时的、准确的位置，才有了我们的智能交通、才能让我们的紧急救援争分夺秒、才能确保工程测绘与施工精准无误、才能确保我国武器的精确打击能力……

在卫星覆盖的广阔的地球表面，持有一部手机的小小我，所处的位置是如何被精准计算出来的呢？

首先需介绍一下整个导航系统的组成。北斗系统由空间段（卫星）、地面段（主控站、时间同步/注入站和监测站等）、用户段（导航系统的芯片、模块、天线等基础产品，以及终端产品、应用系统与应用服务等）。

北斗卫星导航系统的组成

北斗卫星导航系统是采用三球交汇的几何原理实现定位的。

要锁定地面目标的准确位置，首先必须有参考点，卫星导航系统的参考点就是导航卫星本身。其在空间的位置是至关重要的，那如何获得其位置坐标呢？

导航卫星的位置：是主控站根据卫星轨道参数和地面测控站的数据综合计算得出的。也就是说三颗参考卫星的位置坐标A（Xa,Ya,Za）、B（Xb,Yb,Zb）、C（Xc,Yc,Zc），已由空间段与地面段部分优先核算完成了。

采用三球交汇原理定位

测量待定用户与三个参考点卫星各自的距离：利用电磁波从卫星传输到该待定用户所用的时间，再乘以电磁波传输的速度c（光速）。该时间就是导航卫星发射编码信号与用户接收机接收到信号之间的时间延迟。要确保这个时间值的准确性，必须确保信号发射端与接收端时钟的同步，也是定位精准度的保证。

La = c·△t1

Lb = c·△t2

Lc = c·△t3

信号延迟时间

计算待定点的位置（x,y,z）：用导航卫星的位置坐标值，以及待定用户与卫星间的距离值，根据几何关系求解。三个方程式求出三个未知量（x,y,z）。

La2=(Xa-x)2+(Ya-y)2+(Za-z)2

Lb2=(Xb-x)2+(Yb-y)2+(Zb-z)2

Lc2=(Xc-x)2+(Yc-y)2+(Zc-z)2

用几何关系求解卫星与用户间的距离

这就是北斗卫星导航系统的定位原理。导航卫星在传递位置信息时，会同步传递出当时的时间，也就是（x,y,z,t），确保数据的实时性。

参考： 《北斗卫星导航系统》，焦维新 著 知识产权出版社

《全球导航卫星系统》，曾庆化 主编 国防工业出版社