北斗衛星導航系統，由空間段計劃由35顆衛星組成，包括5顆靜止軌道衛星、27顆中地球軌道衛星、3顆傾斜同步軌道衛星。5顆靜止軌道衛星定點位置為東經58.75°、80°、110.5°、140°、160°，中地球軌道衛星運行在3個軌道面上，軌道面之間為相隔120°均勻分布。至2012年底北斗亞太區域導航正式開通時，已為正式系統在西昌衛星發射中心發射了16顆衛星，其中14顆組網并提供服務，分別為5顆靜止軌道衛星、5顆傾斜地球同步軌道衛星(均在傾角55°的軌道面上)，4顆中地球軌道衛星(均在傾角55°的軌道面上)。

35顆衛星在離地面2萬多千米的高空上，以固定的周期環繞地球運行，使得在任意時刻，在地面上的任意一點都可以同時觀測到4顆以上的衛星。

由于衛星的位置精確可知，在接收機對衛星觀測中，我們可得到衛星到接收機的距離，利用三維坐標中的距離公式，利用3顆衛星，就可以組成3個方程式，解出觀測點的位置(X,Y,Z)。考慮到衛星的時鐘與接收機時鐘之間的誤差，實際上有4個未知數，X、Y、Z和鐘差，因而需要引入第4顆衛星，形成4個方程式進行求解，從而得到觀測點的經緯度和高程。

事實上，接收機往往可以鎖住4顆以上的衛星，這時，接收機可按衛星的星座分布分成若干組，每組4顆，然后通過算法挑選出誤差最小的一組用作定位，從而提高精度。

衛星定位實施的是“到達時間差”(時延)的概念：利用每一顆衛星的精確位置和連續發送的星上原子鐘生成的導航信息獲得從衛星至接收機的到達時間差。

衛星在空中連續發送帶有時間和位置信息的無線電信號，供接收機接收。由于傳輸的距離因素，接收機接收到信號的時刻要比衛星發送信號的時刻延遲，通常稱之為時延，因此，也可以通過時延來確定距離。衛星和接收機同時產生同樣的偽隨機碼，一旦兩個碼實現時間同步，接收機便能測定時延;將時延乘上光速，便能得到距離。

每顆衛星上的計算機和導航信息發生器非常精確地了解其軌道位置和系統時間，而全球監測站網保持連續跟蹤。

跟蹤衛星的軌道位置和系統時間。位于地面的主控站與其運控段一起，至少每天一次對每顆衛星注入校正數據。注入數據包括：星座中每顆衛星的軌道位置測定和星上時鐘的校正。這些校正數據是在復雜模型的基礎上算出的，可在幾個星期內保持有效。

衛星導航系統時間是由每顆衛星上原子鐘的銫和銣原子頻標保持的。這些星鐘一般來講精確到世界協調時(UTC)的幾納秒以內，UTC是由美國海軍觀象臺的“主鐘”保持的，每臺主鐘的穩定性為若干個10^-13秒。衛星早期采用兩部銫頻標和兩部銣頻標，后來逐步改變為更多地采用銣頻標。通常，在任一指定時間內，每顆衛星上只有一臺頻標在工作。

衛星導航原理：衛星至用戶間的距離測量是基于衛星信號的發射時間與到達接收機的時間之差，稱為偽距。為了計算用戶的三維位置和接收機時鐘偏差，偽距測量要求至少接收來自4顆衛星的信號。

由于衛星運行軌道、衛星時鐘存在誤差，大氣對流層、電離層對信號的影響，使得民用的定位精度只有數十米量級。為提高定位精度，普遍采用差分定位技術(如DGPS、DGNSS)，建立地面基準站 (差分臺)進行衛星觀測，利用已知的基準站精確坐標，與觀測值進行比較，從而得出一修正數，并對外發布。接收機收到該修正數后，與自身的觀測值進行比較，消去大部分誤差，得到一個比較準確的位置。實驗表明，利用差分定位技術，定位精度可提高到米級。

（來源：中華網）