一、多模卫星导航系统介绍GNSS分为全球、区域、增强三类导航系统，包含GPS、北斗等主流星座。北斗三号为全球最大GNSS

1. GNSS 系统介绍

分类（三大类）：

配图：GNSS 系统分类树状图（全球/区域/增强三大列，对应国旗+系统名）。

澄清：BDS 实际上有增强系统，只是形态不同。核心区别在于 "补丁式增强" vs "原生融合增强"。

GPS + WAAS 路线（补丁式）：GPS 早期为军用，民用 C/A 码受 SA 限制（精度约 100 m）且无完好性，无法满足民航。WAAS（2003 年运行）作为外挂层补这两块短板，通过地基监测网 + GEO 卫星广播修正与完好性信息，使 GPS 可用于 CAT-I 精密进近。
BDS（北斗三号）路线（原生融合）：BDS-3 2020 年建成，设计起点就纳入增强：
- BDSBAS（北斗星基增强）：BDS-3 部分卫星搭载 SBAS 载荷，目标对接 ICAO 民航标准。
- 国家北斗地基增强网：参考站+数据中心，提供厘米级实时定位。
- PPP-B2b 服务：直接通过 B2b 信号广播精密改正数，单机可达分米/厘米级。
- RDSS 双向定位（北斗特有）：通信+定位一体化，本身即是增强/备份。

对比小结：

为何产生"BDS 没有增强"的错觉：WAAS 命名鲜明、宣传早、存在感强；BDS 增强是分布式、内置式（多名字并存），认知上易被忽视；BDSBAS 起步晚、ICAO 认证推广中。

配图：GNSS 卫星星座状态表（Status in the constellation / Orbit type）。

GNSS	卫星总数 Total	在轨运行 Operational	MEO	GEO	IGSO
GPS	32	30	32	-	-
GLONASS	28	23	28	-	-
Galileo	27	22	27	-	-
BeiDou	50	45	29	9	12
QZSS	4	4	-	1	3
IRNSS	8	7	-	3	5
Total GNSS	149	133	116	13	20

关键观察：

轨道类型与系统代际相关：第一代全球系统（GPS/GLONASS/Galileo）均为纯 MEO 星座；新一代（BeiDou）以及区域系统（QZSS、IRNSS）混合使用 MEO + GEO + IGSO。
GEO/IGSO 的作用：高轨（GEO/IGSO）对亚太区域可见性更好，可缩短收敛时间、增强服务连续性，是 BDS/QZSS/IRNSS 选用高轨的核心动因。
卫星数量第一名：BeiDou 50 颗（远超其他），是全球规模最大的 GNSS 星座。

配图：GNSS 三段式架构图（卫星↔地面段↔用户段，含控制信道与广播信号流向）。

三大组成部分：

两条核心链路：

地面段的工作链路（关键流程）：

要点总结：

地面段是桥梁：沟通空间段与用户段的核心枢纽，没有地面段卫星信号很快就会"老化失效"。
单向广播：用户接收机只接收，不向卫星回传（这是 GNSS 与移动通信的本质区别），故只能单点定位、需要完好性广播。
各系统的地面段都遵循"监测—主控—上行"的三段式，但具体设施名称、数量、地理分布不同（如 GPS 的 MCS 在 Schriever，BeiDou 主控站在北京/西安等）。

配图：无人车与 4 颗卫星的几何关系图（含距离 d1–d4 与伪距方程组）。

问题定义：已知卫星坐标 (Xi, Yi, Zi) 与信号发射时刻 Ti，求无人车位置 (X, Y, Z) 与接收时刻 T。

伪距方程（4 颗星 → 4 个方程）：

\begin{cases} c \cdot (T - T_1) = \sqrt{(Y - Y_1)^2 + (X - X_1)^2 + (Z - Z_1)^2} \\ c \cdot (T - T_2) = \sqrt{(Y - Y_2)^2 + (X - X_2)^2 + (Z - Z_2)^2} \\ c \cdot (T - T_3) = \sqrt{(Y - Y_3)^2 + (X - X_3)^2 + (Z - Z_3)^2} \\ c \cdot (T - T_4) = \sqrt{(Y - Y_4)^2 + (X - X_4)^2 + (Z - Z_4)^2} \end{cases}

其中 c = 3 × 10⁸ m/s（光速）。

核心结论：为什么是 4 颗而不是 3 颗？

关键术语：

要点总结：