骑车或开汽车迷了路,可以去请交通警察指路。大海航行的船舶或天空飞行的飞机要知道自己的准确位置,就需要借助卫星来测定自己的方位。这就是现代交通中的卫星导航。

卫星导航技术是在一次偶然的机会中发现的。1957年末,美国科学家吉埃尔和怀芬伯奇在跟踪苏联第一颗人造卫星时发现,当卫星飞向他们的无线电接收机时,收到的电波信号频率(每秒振动的次数)逐渐升高,卫星离去,信号频率就逐渐降低。在卫星通过他们上空期间,利用测定的各个电波信号频率变化量,就可以确定卫星的整个轨道。于是,另一位科学家就提出一个相反的做法:如果事先知道卫星的精确轨道,那么就可以确定接收机的位置。这个方法很快被美国有关部门采用,用来给茫茫大海中的核潜艇导航。

为什么接收机在不同地方收到的卫星信号频率不一样呢?原来,人造卫星以很快的速度围绕着地球转,它发出的无线电波也会因卫星本身运动而变化:在人造卫星前面,波纹重叠显得密些;在卫星后面,波纹就显得稀疏些。处在卫星前面和后面的接收频率就不一样。卫星导航设备由无线电接收机,自动跟踪装置,电脑等组成。只要在物体上装置一个卫星导航设备,它就能自动准确地测定频率和时间,根据知道的卫星轨道,自动计算出物体的位置来。

有了这样的卫星,船舶、飞机就可以自由自在的随处航行,不用担心会迷路了。