在談?wù)撔l(wèi)星定位與導(dǎo)航時(shí)，人們經(jīng)常將GNSS與PNT互換使用——但其實(shí)這兩個(gè)術(shù)語所代表的含義并不相同。隨著基于位置的技術(shù)越來越深入地滲透到生活中，我們有必要了解兩者之間的差異。

首先來說說GNSS。GNSS是全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System）的英文縮寫。在20世紀(jì)70年代，美國(guó)的全球定位系統(tǒng)（GPS）是唯一的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)的人們不需要使用任何總括性的術(shù)語對(duì)其功能進(jìn)行描述。

但在多年之后的今天，地球軌道上運(yùn)行的除了GPS系統(tǒng)以外還有其他其他三個(gè)GNSS系統(tǒng)：1985年投入運(yùn)營(yíng)的俄羅斯GLONASS系統(tǒng)、2014年投入運(yùn)營(yíng)的歐洲伽利略系統(tǒng)以及2018年投入運(yùn)營(yíng)的中國(guó)北斗三號(hào)系統(tǒng)?？赡苋耘f會(huì)有人將任何全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)簡(jiǎn)單稱為“GPS”，但現(xiàn)在越來越多的人們已經(jīng)開始認(rèn)識(shí)到，如果想要提及這種類型的服務(wù)，GNSS才是正確的術(shù)語。

雖然現(xiàn)存的四個(gè)GNSS系統(tǒng)之間存在著差異，但它們具有一些共同特征。

首先，它們所提供的基本服務(wù)是相同的。衛(wèi)星廣播的信號(hào)所包含的數(shù)據(jù)能夠讓接收器計(jì)算其位置、使其從一個(gè)航路點(diǎn)導(dǎo)航到另一個(gè)航路點(diǎn)以及以高精度（通常為+/-10納秒）對(duì)事件進(jìn)行時(shí)間戳記。

所有四個(gè)GNSS系統(tǒng)都提供免費(fèi)的民用（消費(fèi)者及商用）信號(hào)，同時(shí)也為政府授權(quán)的用戶及敏感應(yīng)用提供加密的高精度信號(hào)。無論是智能手機(jī)和健身APP還是汽車、火車、輪船、飛機(jī)和無人機(jī)，嵌入在各種設(shè)備中的接收器使用民用信號(hào)，而加密信號(hào)則用于協(xié)調(diào)國(guó)家行為并保護(hù)其關(guān)鍵功能領(lǐng)域。

變電站和手機(jī)信號(hào)塔等靜態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施也利用GNSS信號(hào)來提供精確的定時(shí)數(shù)據(jù)，這對(duì)于跨能源網(wǎng)格與無線通信網(wǎng)絡(luò)的同步操作非常重要。

每個(gè)GNSS都擁有一個(gè)由24顆以上的衛(wèi)星所組成的星座，這一星座與其備用衛(wèi)星都在地球中軌道（MEO）上運(yùn)行，因此被稱為中軌道衛(wèi)星。所有這些衛(wèi)星一起提供全球覆蓋，從而使人們可以通過三邊測(cè)量來計(jì)算位置。就中國(guó)的北斗三號(hào)而言，這些MEO衛(wèi)星還得到地球靜止軌道（GEO）和傾斜地球同步軌道（IGSO）衛(wèi)星的支持。

什么是PNT？PNT與GNSS有什么區(qū)別？

PNT是定位、導(dǎo)航與授時(shí)（Positioning, Navigation & Timing）的英文縮寫。這一術(shù)語用于描述在所有相關(guān)應(yīng)用中被設(shè)計(jì)用來實(shí)現(xiàn)定位、導(dǎo)航與授時(shí)功能的任何技術(shù)、服務(wù)或系統(tǒng)。

因此，GNSS只是PNT服務(wù)的其中一種——當(dāng)然也可以說是最經(jīng)典的PNT服務(wù)。然而，能夠支持PNT的并不僅僅是GNSS系統(tǒng)。在當(dāng)今許多PNT系統(tǒng)中，GNSS接收機(jī)只是一系列傳感器和服務(wù)其中之一，而這些傳感器和服務(wù)共同實(shí)現(xiàn)了自主駕駛車輛等設(shè)備所需的精密、準(zhǔn)確、穩(wěn)健并具彈性的定位服務(wù)。

能夠補(bǔ)充并增強(qiáng)GNSS的PNT傳感器和服務(wù)包括：

• 星基增強(qiáng)系統(tǒng)（SBAS）、地基增強(qiáng)系統(tǒng)（GBAS）和區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)：這是多種利用附加信號(hào)、數(shù)據(jù)與算法來提高GNSS定位準(zhǔn)確度和精度的服務(wù)，其中包括印度的NavIC和歐洲的EGNOS等區(qū)域性衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，還包括實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK）與精密單點(diǎn)定位（PPP）等地面系統(tǒng)。
• 慣性測(cè)量單元（IMU）：別稱為航位推算傳感器，包括陀螺儀、加速度計(jì)和高度計(jì)等。它們提供相對(duì)定位服務(wù)，使PNT系統(tǒng)能夠在與GNSS等全球定位系統(tǒng)的連接發(fā)生斷開時(shí)繼續(xù)計(jì)算位置。然而，這些測(cè)量單元會(huì)發(fā)生漂移，這也就意味著它們需要定期通過精確的全球定位系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。
• 振蕩器：晶體振蕩器是嵌入式計(jì)時(shí)組件，可以在一定時(shí)間內(nèi)保持精確時(shí)間，但如果無法定期與GNSS等精確時(shí)間源進(jìn)行同步，就會(huì)發(fā)生漂移。
• 攝像頭：自主駕駛車輛使用攝像頭來檢測(cè)障礙物，而PNT系統(tǒng)會(huì)把這些數(shù)據(jù)與其他傳感器的輸入數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，從而計(jì)算其相對(duì)于車輛的位置。
• 激光雷達(dá)（LiDAR）：與攝像頭類似，LiDAR傳感器可以檢測(cè)車輛附近的物體，這些數(shù)據(jù)可用于計(jì)算車輛與物體之間的距離以及物體相對(duì)于車輛的位置 。
• Wi-Fi與蜂窩網(wǎng)絡(luò)：來自已知Wi-Fi接入點(diǎn)和4G/5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)塔的無線電信號(hào)可用于確定具備一定精度的位置。在GNSS的微弱信號(hào)通常無法穿透的室內(nèi)環(huán)境中，Wi-Fi定位服務(wù)的作用尤為突出。