GPS导航的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。
GPS导航仪的运行依赖全球定位系统，简称GPS，它是由空间卫星、地面监控和用户接收等三大部分组成，能够帮助用户准确定位当前位置，并且根据既定的目的地计算行程，GPS导航仪通过地图显示和语音提示两种方式引导用户行至目的地的仪器，广泛用于交通，旅游等方面。
导航器发射的是超声波吗？
雷达和超声波是两个不同的概念，两者都可应用于定位和导航，但基本原理还是有所不同的。雷达发射的是电磁波，以光速传播，频率在几GHz到几百GHz。超声波是由超声波换能器发射，超声波以声速传播，频率比雷达低得多，一般在几十KH两者有共同的工业用途，就是料位测量
航海定位仪原理？
一、
六分仪是一种光学仪器，可以测量远方两个目标之间的夹角——最常用的是测量天体与海（地）平线或天体与天体之间的夹角。测出夹角，再查得当天太阳直射点的纬度，就能确定观测者所在的纬度。这对航海有重大意义。自18世纪面世以来，六分仪一直是重要的定位和导航工具。
六分仪简化之后，就是这样。
包括两大部分。第一部分，包括架体、分度弧、望远镜、半透明半反射的地平镜，都是固定住的。
这个角是60度，但分度弧的刻度是0度到120度。
另一部分，是指标臂，以及固定在指标臂上的指标镜。
地平镜与指标臂归零时的指标镜平行。
为了更简化，这里设定指标臂归零时，地平镜、指标镜、0刻度线，三者平行。
二、
观测者通过望远镜和地平镜，注视着远方的海平线。上中天的太阳，其光线射向了指标镜。
转动指标臂，让阳光反射到地平镜上。观测者的视野里，开始出现太阳的影像。
当太阳影像与海平线相切时，指标臂的指针对准的刻度，就是太阳此时的高度角（太阳高度角就是太阳光的入射方向和地平面之间的夹角）。
这是极度简化的操作方法。实际使用时，要有校准和调整的步骤，还要确保六分仪垂直于地面（以望远镜的光轴为轴心，让整个六分仪左右摇摆，使得视野中的太阳影像对海平线作钟摆运动时，不会下沉到海平线以下）。并且，使用六分仪测天体高度，不是只测一次就得出结论，而是要连续多次测量。
另外，更多时候，是先对准太阳，让阳光从地平镜和望远镜中通过，再慢慢地将海平线拉入视野。
当然了，一开始不必了解这么细，先知道大概的原理就行。
有一点需要说明，人类的眼睛不是钛合金狗眼，承受不住正午阳光的直射，所以六分仪装上了可以活动的滤光片。
三、
现在我们来看六分仪测量天体高度角的原理。以下就是证明的过程（其实就是一道初中的几何证明题，非常简单）：
指标臂角度归零的时候，地平镜、指标镜和0刻度线，这三者是平行的。所以∠2，其实也等于指标镜与0刻度线的夹角。
有些六分仪的地平镜，用的不是半反半透的镜片，而是由一半镜子一半玻璃拼接而成的。用起来都差不多。
四、
观测者用六分仪测到了正午太阳高度角，再从天文历上查到当天的赤纬角（地球赤道平面与太阳和地球中心的连线之间的夹角，其实也就是太阳直射点的纬度）。
有了正午太阳高度角和赤纬角（太阳直射点的纬度）这两项数据，观测者就知道自己所在的纬度了。
太阳高度角=90°-|观测者纬度±太阳直射点的纬度|
（同减异加——观测者和太阳直射点都在赤道的同一边，就用“-”号；如果在赤道的两边，就用“+”号）
正午太阳高度角、太阳直射点的纬度、观测者的纬度，这3个量，只要知道其中任意两个，就可以求出第三个。
如果测量的是北极星，那就更方便了。北极星的高度角，就可以直接看做是当地的纬度，连天文历都不用查。
五、
现在，纬度已经求出来了。经度该如何求呢？
举个例子，假设你的钟表，显示的是你出发地的时间。在出发地，太阳上中天的时间是中午12点。而现在，才11点太阳就上中天了。这说明，你现在的位置在出发地的东边，经度相差15度。
现在已经算出了观测者所处的经度。如果还想更精确一点，就得校正平太阳日和真太阳日的差值所带来的误差。
真太阳日，是太阳连续两次经过上中天的时间间隔，也就是一天真正的长度。真太阳日，是长短不等的。也就是说，太阳上中天的时间，不一定是正午12点钟。比如今天早几秒，明天晚几秒。
平太阳日，是真太阳日的全年平均值。平太阳上中天的时刻都是正午12点整。
为了精确地求得自身所在的经度，观测者需要先用平太阳，算出自身所处位置与基准位置（比如出发地）之间的经度差。再通过查阅天文历，来校正平太阳和真太阳的差值所产生的误差。
六、
在没有无线电定位等方法的时候，航海过程中要确定自己的位置，需要六分仪、航海钟、天文历这三样东西。
但是走时精确的航海钟，是在发明六分仪之后很久才出现的。在此之前，航海家们的常用导航工具，是六分仪和星表。
陆地上的天文台长期观测，积累了丰富的天文数据，其中包括任意时刻月亮在星空上的位置，将其记录在星表里。在海上的水手们，用八分仪或六分仪测定月亮在天球上的位置，再对照星表，得出当地时间。其实就是把星空当做是表盘，把月亮看做是指针，以此来确定当地时间，得出当前地点与基准地点（比如出发地）的时间差，进而算出当地的经度。这就是“天钟法”当中的“月距法”。
“月距法”的精确度还不错，但比不上后来的“时钟法”。在使用便捷性方面，“月距法”更是远远不及“时钟法”。
走时精确的时钟普及以后，“月距法”就没什么人用了。
七、
回到六分仪上。直到今天，六分仪仍是被广泛认可的备用定位仪器。
现在的六分仪，分度弧的刻度多是从-5度到130度或140度，测量范围都明显大于120度，实际上算是“五分仪”。但因为习惯，还叫六分仪。
而更早之前，人们用过八分仪。顾名思义，八分仪的分度弧是45度，是一周360度的八分之一，测量范围是90度。六分仪出现后，八分仪就被淘汰了。
前面说了，六分仪和八分仪的功用，是测量天体的高度角或者天体与天体之间的夹角。这东西是18世纪才发明的。在此之前，人们用什么来实现类似功能呢？那就五花八门了，普遍使用的有星盘、直角仪等，效果都不太好。所以要再配合罗盘指向，以及通过计算海船和水流的速度，在航海图上推算实时位置、标记航迹的方法来定位和导航。多种方法相互对比验证，不断修正，减小误差。
