总述
美国低轨道导航卫星系列。又称海军导航卫星系统，英文缩写为NNSS。主要功用是：为核潜艇和各类海面舰船等提供高精度断续的二维定位，用于海上石油勘探和海洋调查定位、陆地用户定位和大地测量（测定极移、地球形状和重力场）等。
从1960年4月到80年代初共发射30多颗。第一颗是子午仪1B号，用来对导航卫星方案及其关键技术进行试验鉴定，并验证双频多普勒测速定位导航原理，结果证明卫星导航可行。
1963年12月发射第一颗实用导航卫星子午仪5B-2号；1964年6月发射第一颗定型导航卫星子午仪5C-1号，并交付海军使用；1967年7月子午仪号导航卫星组网实用并允许民用。
1972年开始执行子午仪改进计划（TIP），共发射3颗卫星，主要试验扰动补偿系统，对大气阻力和太阳辐射压力等引起的轨道摄动作实时补偿，大大提高了轨道预报精度，故称无阻力卫星。1981年5月发射经过改进的实用型子午仪号卫星，改名为新星号（NOVA）。
运行轨道
子午仪号卫星取高度约1000千米的近圆极轨道，采用双频多普勒测速导航体制，使用这样的低轨道是为了避免多普勒效应减弱。由轨道面均匀分开的4～5颗卫星组成围绕地球的空间导航网（导航星座），可使全球任何地方的导航用户能在平均每隔1.5小时左右利用卫星定位一次。
实用型子午仪号卫星采用重力梯度稳定，使天线对地定向。卫星上装有磁力姿态控制系统，使卫星重力杆捕获当地重力垂线，杆端阻尼球用来阻尼天平动，定向精度可达3°～5°。新星号等改进型卫星在俯仰方向上还安装了偏置动量轮进行偏航控制，重力杆改用剪刀形结构，三轴姿态控制的精度优于3°。
专用设备
子午仪号导航卫星的专用设备有：晶体振荡器、导航电文存贮器、遥控接收机。子午仪号导航卫星轨道参数预报的相对精度优于5米，绝对精度优于10米，导航定位精度一般为20～50米。
系统组成
“子午仪”卫星导航系统由卫星网、地面跟踪站、计算中心、注入站、美国海军天文台和用户接收设备等6部分组成。
使用4～5颗卫星，均为近极轨道。卫星轨道约1000千米，运行周期约107分钟。卫星上的主要设备有：注入信号接收机、存储器、高稳定石英晶体振荡器、导航信号发射器、天线和太阳电池等。
地面跟踪站
共4个，各由定向天线跟踪卫星，接收从卫星发来的信号并进行解调，进行记录并将数据连同时间修正量传送到计算中心。
计算中心
根据各跟踪站送来的数据，计算出每颗卫星未来16小时内在世界时偶数分钟开始时刻的位置，即卫星固定轨道参数和可变轨道参数，经编码后送往注入站。
注入站
对数据进行存储，数据注入每12小时进行一次，以替代卫星中原存的数据，并修正卫星上的时间信号。
美国海军天文台：接收卫星在偶数分钟时刻的时间同步信号，与世界时比对后，将时差值送入计算中心，使卫星、跟踪站、计算中心、注入站和用户设备的时间同步。
用户接收设备
分双频道和单频道两种，前者用于定位准确度要求高的场合，后者用于一般场合。
定位原理
卫星不断播发偶数分钟开始时刻的轨道参数。卫星以7.3千米/秒的速度绕地球运转，与地面用户接收设备存在相对运动。接收设备测量多普勒频移。累计一段时间间隔里的多普勒周期数，称为多普勒计数。据此算出用户与卫星（在相邻2分钟的偶数分钟开始时刻所处位置）间的斜距差，这是实测数据。
同时，根据用户假设位置（以经度纬度表示）也算出到卫星的斜距差。两个斜距差间存在差值说明假设位置不准，于是再算出修正量墹λ、墹嗞。当墹λ、墹嗞超过规定限差时，则在原假设经度纬度上加入修正量墹λ、墹嗞作为新的假设位置。然后，再重复上述过程，直到算出的墹λ、墹嗞都小于规定限差。此时，得出的位置就是利用“子午仪”导航卫星测定的用户位置。
信号格式
为了补偿电离层折射引起的多普勒计数差值，“子午仪”卫星使用两个频率。卫星存储的全部数据对载频进行相位调制，每2分钟向地面发射一次导航信号，供用户使用。每批电文由字长39位的156个字加上19个附加位组成。每批电文共有6103个码位，每码位占用发送时间约20毫秒。每码位又由两个码元组成，分成正码元和负码元。一个正码元后接一个负码元组成“1”码位，一个负码元后接正码元组成“0”码位。
卫星电文
卫星电文每2分钟发送一批，虽然含有156个字和一个19位的终止字，但供民用的只有25个字。它们所表示的都是轨道参数，其中8个字为变化参数，表示卫星轨道摄动变化量，每2分钟变换一次。其余17个字为固定参数（开普勒参数），在12小时内重复发送并保持不变。17个字中有11个字用来确定轨道的平均椭圆，其余并不直接用于定位计算。它们变化很慢，用以预报几个月内卫星通过的时间（准确度达到几分钟以内）。其主要缺点为不能连续定位。
