十多年前，世界最先进，也是第一种隐形飞机是美国的“F-117”夜莺攻击机。“F-117”由位于美国加利福尼亚州伯班克的洛克希德·马丁公司臭鼬工厂研发。“F-117”能吸收雷达的扫描回声，分散超过99%的雷达信号，显示大约0.025平方米雷达信号，相当于一只小鸟的面积。它外形诡异，可以神不知鬼不觉地飞临世界任何一个地方，多次被当成外星人的飞碟。“F-117”充满神秘感和传奇色彩。

1999年3月27日，在科索沃战争中，一架“F-117”完成轰炸任务后返航。南联盟塞尔维亚的佐尔坦达尼上校指挥第250防空导弹营，发射导弹攻击另一批美军战斗机。一枚导弹在飞出攻击范围时爆炸，一块弹片恰好击中“F-117”。南联盟创造了无意中击落“F-117”的奇迹。

导航卫星提供精确的位置、方向、运动速度和时间信息

当时，南联盟并不知道如何击落“F-117”的，而大肆宣传南联盟打破了“F-117”无法发现和击落的神话。北约司令韦斯利·克拉克和科学家认为：南联盟防空部队也有可能在“F-117”开启炸弹舱门的短暂时间，防空雷达捕捉到信号而击落。美国也以为“F-117”已经被雷达识破。这笔糊涂账直到战后才清楚。

“F-117”飞行员戴尔·泽尔克中校在飞行中，没有发现被雷达锁定和导弹追踪的警报。突然，他感觉飞机被击中了。当“F-117”向地面坠落的时候，飞行员泽尔克闪过一个奇特的念头：“妈妈肯定会很不高兴的。”

美国洛克希德·马丁公司为“F-117”这个蝙蝠侠设计了隐形功能，也为飞行员设计了多种卫星定位功能，如逃生座椅、头盔中的无线电和卫星定位仪。泽尔克落地后马上打开卫星定位仪，知道自己落在了南联盟的腹地。美军导航卫星立即发现飞行员准确的降落地点。

南联盟得到老百姓的报告，才知道有一架飞机被击落，还是一架最先进的隐形轰炸机。官兵们和老百姓在飞机残片上载歌载舞庆贺胜利。搜索队多次从飞行员的地点经过，但在导航卫星、侦察卫星的帮助下，美军指挥飞行员一次次敏捷地躲避搜索。南联盟纳闷了：明明掉在这一带，人到哪儿去了呢？

为了救出飞行员，美国空军特种战术中队派出4架“雷电”攻击机，3架武装直升机进行搜救。根据卫星导航仪的定位信息，直升机盘旋在泽尔克藏身之处的上空。

“哥们儿，快点！他就躲在20米远的地方，3点钟方向。”

突击队员们从直升机上空降，落地后准确地找到了瑟瑟发抖的泽尔克。

“你还好么，长官？”一个突击队员说。

另一个突击队员拉起泽尔克：“我们接您回家。”

美军赶在南联盟搜索队之前找到并救出飞行员，从击落到救援成功，一共6个小时。突击队员说：“一切如钟表般精确。”在飞机上，美国总统克林顿打来了祝贺的电话。一周后，克林顿宣布：美军早已成功救出“F-117”飞行员。这时，南联盟搜索队还在扩大范围，进行拉网式搜索。

拯救“F-117”飞行员是一次载入史册的成功行动。美国国防部为所有参加救援行动的官兵授勋。官兵们认为功劳最大的应该是GPS导航卫星。GPS导航卫星为救援行动打开了一条崭新的道路。战例证明光靠地图和指南针的作战模式已成为过去。拯救大兵泽尔克的故事也被拍成了电影。

导航是辨别、定位、定向、记忆和行动的一种方式，具有时间和空间的特征。它能将载体从一个位置引导到另一个位置。动物具有天生的导航能力。老马识途说的是聪明的马能根据周边参照物和记忆能力找到道路。大雁等候鸟天生具备导航功能，能飞行上万千米不迷失方向；燕子从秋天出发到春天回家，能精确找到去年的老窝；海龟、洄游鱼类不用参照物，照样巡游万里准时到达自己的出生地繁衍后代，时间上基本没有误差，空间上也几乎无误差。它们靠什么导航呢？科学家已经破译了动物精准导航的秘密——地球磁场的强度和方向。

知识卡

卫星导航

卫星导航

卫星导航可以精确定位、精确测速、精确授时，具有简便、精确、快速的特点，并形成卫星导航学。卫星导航最佳定位精度少于0.1米，测速精度为0.1米/秒，时间精度优于0.000 001秒，仅需几秒钟到十几秒钟就能够确定自己的位置、速度和精确时间。

目前，卫星导航技术已经发展到令人发指的地步。以前，当人们参加秘密会议，都要求关闭手机，卸掉电池，以防侦听。现在，美军士兵都有一套类似智能手机的智能通信系统。这是个好事，也是个坏事。(www.daowen.com)

高科技是把双刃剑。在战场上，智能通信系统可以让士兵直接与长官、司令部，甚至国防部联系，实现作战信息化、情报多媒体化、战场单向透明化。如果智能通信系统被导航卫星定位和侦听，弄不好会招来轰炸和攻击。士兵会稀里糊涂地毙命。

人类发明了多种定位和定向方法，如根据太阳指引方向，利用夜空的北斗七星确认方向，利用司南、罗盘、指南针、灯塔等装置确定方位。人类凭借智慧和科学技术研究发明了许多新的导航技术。例如，惯性导航、天文导航、无线电导航、卫星导航以及多种方法的组合导航。

卫星导航是利用卫星播发的无线电信号，为地面、海洋、空中和太空用户进行导航定位的技术。卫星导航以卫星为太空基准点，向用户终端播发无线电信号，从而确定用户的坐标、速度和时间，不受气象条件、航行距离的限制，导航精度极高。

卫星导航是最实用最普及的导航技术。卫星导航系统分为空间段、地面段和终端三大部分。空间段主要是导航卫星。导航卫星是设在太空中的无线电导航台。先进的导航卫星太精准了，可以达到分米级。导航专家常称导航卫星是“上帝的指南针”。由数颗至数十颗导航卫星组成星座，称为卫星导航系统、卫星定位系统。

导航卫星是怎样充当指南针，怎样定位的呢？卫星导航原理包括多普勒测速的卫星导航定位和采用有源或无源时间测距的卫星导航定位原理。

双曲面交会定位导航：用户接收导航卫星发送的无线电信号，根据多普勒频移效应，测定用户到导航卫星的相对速度，得到用户到两颗导航卫星的距离差，从而构成两个以上的双曲面，再通过双曲面相交形成双曲面交会点，从而推算出用户位置。卫星的轨道可由地面站测得的多普勒频移曲线确定。若知道卫星的精确轨道，就能确定地面接收机的位置。这项技术的缺点是不能连续实时导航、两次定位时间间隔太长、只能提供二维定位，对高速移动物体测量误差较大等。

车辆卫星定位

三球交会定位导航：以已知卫星或地球质心为球心，以已知卫星或地球质心到用户距离为半径，绘制三球的交会点，就能推算出用户位置。当采用有源时间测距的卫星导航定位技术时，用户终端主动通过导航卫星向地面控制中心发出定位申请信号，然后地面控制中心发出测距信号，根据信号传输的时间测定用户到两颗卫星的距离，推算出用户的位置，最终发送到用户终端。如果采用无源时间测距的卫星导航定位技术时，卫星不间断地告诉汽车自己的位置在哪里，时间是多少；汽车的卫星接收机收到信息后，经过4颗导航卫星比较、计算，就知道汽车的三维坐标、运动方向、运动速度和时间信息。

导航卫星要为时间与空间立法，提供精确的时间与空间基准。随着科学技术的进步，人们越来越要求精准的空间和时间参数。导航卫星完全具备三项最大的功能：绝对位置、相对运动和精确授时。能定位与授时了，朝哪儿走还不容易吗？

俄罗斯“格洛纳斯”导航卫星

根据导航方式不同，导航卫星可分为多普勒测速导航卫星和时间测距导航卫星；根据轨道高度可以分为低轨道、中高轨道和静止轨道导航卫星。在低轨道上，一般用4～5颗多普勒测速导航卫星组成空间导航卫星星座，保证全球用户能任何空间和时间利用卫星定位与授时；中高轨道用十几颗到二十多颗组成导航星座，保证全球任何地方或近地空间的用户在任何时间都能同时看到6颗以上的卫星，从中选择4颗星进行连续、实时地立体定位、测速和授时。

根据功能大小不同，卫星导航系统可分为全球导航系统和区域导航系统。目前，美国的全球定位系统和俄罗斯的“格洛纳斯”是全球导航系统。中国的“北斗”和欧盟的“伽利略”导航系统正在升级为全球导航系统。法国、日本和印度正在发展区域导航系统。

欧盟“伽利略”导航卫星

中国“北斗”导航卫星

导航卫星——为全球导航

导航卫星是最重要的战略资源，大都归各国国防部管辖。卫星导航系统在军事上极为重要。舰队在大海中航行，军队行进在沙漠中，战机在空中作战，导弹发射后飞向目标，都需要导航卫星在时间与空间上的指引。卫星导航系统不受昼夜和气象条件的限制，可以为人员、飞机、舰船、车辆、坦克和导弹进行全时空导航，具有全球和近地空间的立体覆盖能力。

导航卫星最大的军事用途是为洲际导弹、巡航导弹，以及精确制导炸弹提供卫星制导。导航卫星还可以与海洋监视卫星、照相侦察卫星、电子侦察卫星、无人机等高科技联合使用，帮助追踪、定位和监测敌国航空母舰、舰船，引导反舰导弹打击目标。

当一枚洲际导弹发射后，在导航卫星的指引下，洲际导弹倾斜突破大气层，到达300千米高度的太空时水平飞行。当到达目标区域时，洲际导弹低头朝下重返地球，在精确导航下直击目标。它以第二宇宙速度飞行1.5万千米，攻击目标误差不超过10米，时间误差不超过0.1秒。导航卫星神奇吧！