专 利 号：US 3789409 A.
专利日期：1974年1月29日
发 明 者：（佛蒙特州克拉夫茨伯里）罗杰·L.伊斯顿（Roger L. Easton）
全球卫星导航系统是由美国空军运营、美国纳税人出资，为任何带有GPS（Global Positioning System）接收器的设备提供具体的位置和时间信息。
今天，GPS是大多数移动设备和计算机上的一项日常技术。
使用它的应用程序，如谷歌（Google）地图，可以精确定位所处的位置并提供前往另一个位置的方向。全球定位系统的故事就是美国卫星进程的故事，因为GPS是跟踪卫星技术，以及通过卫星跟踪地球上物体的技术，是它们自然演变的结果。
伊斯顿是GPS主要技术的幕后掌控者。1955年，他与人共同提出海军研究实验室（NRL）先锋计划（Project Vanguard proposal）项目，最终被艾森豪威尔政府选中，由此美国发射了首批卫星。1957年，伊斯顿发明了一种追踪先锋号卫星的系统，名为Minitrack（无线电跟踪）；同年晚些时候，在苏联发射斯普特尼克1号（Sputnik 1）之后，他又将该系统扩展到追踪未知的卫星。
1959年，伊斯顿继续设计海军太空监视系统，这是第一个定位和跟踪经过美国境内的任何轨道物体的雷达网络。在20世纪60年代末和70年代初，伊斯顿开发的技术是定位和跟踪从太空进入地球的物体，而之前他研究的技术是追踪从地面进入轨道的物体。为了建立全球定位系统，特定的轨道轨迹已经建立，并已在卫星上搭载了高精度时钟，如Timation 1和imation 2。1977年美国发射的导航技术卫星2（NTS2），成为第一颗发射GPS信号的卫星。
罗杰·伊斯顿(www.xing528.com)
根据狭义相对论和广义相对论，从地球上来看，轨道GPS卫星上搭载的时钟运行速度比地面上的时钟每天快大约38微秒。这种不一致可能会在GPS数据中产生距离可达10千米的误差，而且随着时间的推移会继续加大。伊斯顿和航空航天公司的伊凡·A.格廷（Ivan A. Getting），以及应用物理实验室的布拉德福德·帕金森（Bradford Parkinson）一起，设计了一种可以校正时差的系统，以提供精确的全球定位。
GPS于1995年全面投入运营，该系统拥有24颗卫星的网络。伊斯顿获得了乔治·W.布什颁发的2004年美国国家技术奖，并在2010年3月进入美国发明家名人堂。
1．GPS网络由三个主要部分组成：卫星、地面雷达站和GPS接收器。
2．根据卫星的轨道，在任何给定的时间内，30多颗卫星的确切位置都是已知的。
3．地面上的雷达站用于确保卫星进入预测的位置，并校正任何变化。
4．电子设备（如智能电话）中的接收器接收这些卫星在头顶飞过时发出的无线电信号，并能准确地确定这个设备与卫星之间的距离。
5．GPS接收器必须锁定至少3颗卫星的信号来确定纬度和经度，并跟踪其运动。第4颗卫星可以确定接收器的海拔高度，如果它们正常可用的话，多颗卫星都被用来完善数据。
6．地理位置数据被传输到电子设备的地图显示器上。
“直到最近，天体导航技术为人类提供了最佳的陆地导航精度。通过引进人造地球卫星导航系统，人们对卫星的瞬时位置都能准确知道，一个新的导航精度等级成为可能。”
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