卫星导航的基本作用是向各类用户和运动平台实时提供准确、连续的位置、速度和时间信息。卫星导航定位技术目前已基本取代了天文测量等其它定位技术,成为人类活动中普遍采用的导航定位技术。目前广泛使用的的全球定位系统 GPS 作为卫星导航系统的先驱者,有着优越的导航定位性能,是今后可持续发展的重要因素。然而在一些特殊场合,由于天线被地形或人为的结构遮挡,GPS 的可见星少于 4 颗时,GPS 将降低定位精度甚至失效。我国的北斗双星导航定位系统具有空间卫星少,用户终端简单等特点,只用两颗卫星实现定位。但北斗双星系统的有源定位方式,使它在用户容量、隐蔽性和兼容性等方面受到限制。实现无源定位必然是今后研究和发展的方向。基于以上原因,本文对 GPS 双星定位的可行性进行预研,设计了一个双星定位方案,研究两颗 GPS 卫星和带有精密时钟的 GPS 接收机,以及自制的气压高度表实现三维定位的可行性和其能达到的精度。本文从模块化数字式气压高度表的研制开始,到双星定位系统组成和方案的介绍以及仿真软件的实现方法和系统误差分析。气压高度表的设计特点是放弃了传统的真空膜盒,采用压阻式气压传感器将大气压力转换成电信号。运用 C8051F 单片机及 UART、SPI 等通信技术,实现了高度表的模块化、小型化和智能化误差补偿。双星定位实验表明,气压高度表的精度对双星定位精度有较大的影响,导致定位误差较大,若能提高气压高度表的精度,系统的定位将有效提高,定位误差为在 60 米范围内。