卫星定位（如GPS、北斗等）通过以下原理实现定位：
1. 卫星网络
全球卫星导航系统（如GPS、北斗、GLONASS、Galileo）由数十颗卫星组成，分布在距地球约2万公里的中地球轨道上。这些卫星持续绕地球运行，覆盖全球范围。
2. 信号传输
- 每颗卫星通过无线电波（频率约1.2-1.6 GHz）向地面广播两种信息：
- 自身位置（星历数据）：卫星的实时轨道参数。
- 精确时间戳：由卫星上的原子钟生成，误差极小（纳秒级）。
3. 接收器测距
用户设备（如手机、导航仪）接收多颗卫星的信号，通过以下步骤计算位置：
步骤1：计算距离
接收器通过信号传输时间差（发射时间 vs. 接收时间）计算到每颗卫星的距离：
距离 = 光速 × 时间差步骤2：球面交汇定位
每颗卫星的位置构成一个以卫星为中心的球面，接收器的位置需同时满足多个球面的交点（至少3颗卫星确定二维位置，4颗卫星消除时间误差并确定三维位置）。步骤3：解算方程
通过最小二乘法或迭代算法解算非线性方程组，得到接收器的经纬度、海拔和时间误差。
4. 误差校正
- 时间同步误差：接收器时钟精度远低于卫星原子钟，需通过第四颗卫星校准时间差。
- 大气延迟：电离层和对流层会延迟信号，通过双频信号或模型校正。
- 多径效应：信号经建筑物反射后产生干扰，通过算法抑制。
- 卫星几何分布：卫星分布越分散（低DOP值），定位越精确。
5. 主要卫星系统
- GPS（美国）：24颗卫星，全球覆盖。
- 北斗（中国）：35颗卫星，侧重亚太地区。
- GLONASS（俄罗斯）：24颗卫星，高纬度性能优。
- Galileo（欧盟）：27颗卫星，高精度民用服务。
6. 应用场景
- 导航：车载、航空、航海。
- 测绘：土地测量、地质监测。
- 授时：金融交易、通信网络同步。
- 军事：导弹制导、部队调度。
总结流程
卫星广播信号 → 接收器计算距离 → 多球面交汇解算 → 校正误差 → 输出位置（经纬度、海拔、时间）。
通过这一系统，卫星定位可在全球范围内实现米级至厘米级精度的实时定位。