为了保护濒危的候鸟，研究鸟儿的迁徙行为，发现候鸟的越冬地和迁徙途中的停留地，。科学家一直希望能随时跟踪候鸟的迁徙过程。科学家首先采用卫星无线电遥测技术跟踪鸟类的迁徙过程。Argos卫星系统是专为科学家跟踪动物和保护地球环境而设计的卫星无线电遥测系统。Argos是高级科学研究和全球观测卫星（The Advanced Research and Global Observation Satellite）的英文缩写。Argos卫星系统可接收全球高频无线电信号，专门用于接受和转发地球表面科学观测设备发出的无线电信号。科学给鸟儿戴上Argos信号发射器，作为鸟儿跟踪仪。目前Argos卫星系统由7颗人造卫星组成，每颗卫星经过地球的南北极，绕地球高速飞行，绕地球一圈的时间为100分钟，卫星轨道的高度为850km。每颗卫星可接受其下方直径5000千米范围内的地球表面发送的高频无线电信号。无论鸟儿飞到地球何处，Argos卫星都可以接收鸟儿跟踪仪发出的无线电信号。
给鸟儿带上Argos卫星无线电跟踪仪
Argos卫星接收到鸟儿信号发射器的信号后，能立刻计算出鸟儿的位置。这是因为Argos信号发射器以固定频率（401.650 MHz）向卫星发送无线电信号，当卫星高速接近鸟儿时，卫星接收到的信号频率会高于固定频率，当卫星远离鸟儿时，接收到的信号频率会低于固定频率。这种现象在物理学中称为多普勒效应。Argos卫星利用无线电信号的多普勒效应和自己在空中的位置，计算出鸟儿的位置。然后，Argos将鸟儿的位置数据发送给地面站，地面站再将数据发送给研究人员。可是，科学家并不满意这种跟踪鸟儿的方式，一是Argos定位不准，误差可达几百米，有时甚至达几公里，不能准确地跟踪鸟儿的迁徙路线和途中停留位置；但最大的不足是Argos的通信容量有限，使用Argos系统的费用较高，科学家不能用这种方法跟踪大量的鸟儿。
为了准确地、经济地和大范围地跟踪鸟类的迁徙过程，研究者考虑使用全球导航卫星系统（GNSS）为鸟儿定位。目前世界上有4种全球导航卫星系统，分别为中国的北斗，美国GPS，俄罗斯GLONASS（格罗拉斯）和欧洲的伽利略卫星系统。研究者给这些鸟儿戴上GNSS接收机，跟踪鸟儿的飞行路线。就像我们每个人手机中的GNSS接收机，鸟儿身上的GNSS接收机不向导航卫星发送信号，而是从导航卫星接收信号，且同时从多个导航卫星接收信号。这些导航卫星将自己在空中的准确位置和在该位置的准确时间免费发送给GNSS接收机。GNSS接收机可根据这些信息，计算出自己的位置，误差范围仅为5米！这样科学家就可以监测鸟儿的准确飞行路线和途中停留的位置和时间，GNSS接收机价格低廉，而且使用GNSS系统精确定位没有额外的费用。
利用GNSS卫星和Argos卫星跟踪候鸟的长途迁徙
我们用手机中的GNSS接收机定位后，可以将自己的位置通过互联网告诉别人。但鸟儿不会将自己的位置告诉科学家，实际上，鸟类长途迁徙经过的绝大部分地方也没有互联网。科学家只能重新捕获这些鸟儿，将GNSS接收机中保存的记录取出，才有可能分析鸟儿的迁徙路线。但再次捕获带有GNSS接收机的鸟儿比较难，科学家往往是一无所获。解决的办法是为GNSS接收机装上一个无线电发射器，将鸟儿的位置信息发送出去，并在鸟儿可能经过的地方建立一系列的无线电接收站。科学家可从这些接收站获得鸟儿迁徙飞过的路线和停留过的地方。这个方法可准确地跟踪大量候鸟的中短距离迁徙。但由于目前地面接收站的数量还比较少，这个方法还不适合监测全球长途迁徙的候鸟。
为了准确地且实时地跟踪长距离迁徙的候鸟，研究者为GNSS接收机装上Argos无线电发射器，为长距离迁徙候鸟定制了Argos-GNSS卫星跟踪器。Argos卫星接受到的电子跟踪器发送的无线电信号，不用计算跟踪器的位置，而是直接将信号转发到Argos地面接收站。地面接收站提取鸟儿的位置和时间信息，通过全球互联网发送给科学家。这样，戴上Argos-GNSS卫星电子跟踪器的候鸟不论飞到地球何处，科学家能在几分钟内确定候鸟的位置和在该位置停留的时间，还能确定候鸟的飞行速度。
随着微电子技术的发展，集成电路芯片的体积越来越小，重量越来越轻。目前最轻便的Argos-GNSS卫星跟踪器，重量仅为 3.5 克，大小和一枚硬币相当。这种小型的卫星电子跟踪器可绑在小鸟的背上，跟踪器配有太阳能电源，可保证在候鸟一生的飞行中供电。
利用卫星跟踪器，科学家首次记录到了候鸟超强的连续飞行能力。2007年，科学家在阿拉斯加为16只条尾鹬安装了卫星跟踪器，记录这些候鸟从阿拉斯加繁殖地飞往新西兰越冬地的迁徙路线。科学家发现这些条尾鹬的长途迁徙不是沿着海岸线边飞边停，而是不间歇地飞越浩瀚的太平洋，直接来到新西兰越冬地。其中一只雌性条尾鹬，不间断飞行9天跨越太平洋，连续飞行距离达11498公里。这是科学家首次记录到鸟类连续飞行的最长距离。2020年，这个记录被打破了，科学家记录到一只雌性条尾鹬连续飞行距离为12000公里，不过这次飞行经历了11天。
雌性条尾鹬连续飞行12000公里，跨过太平洋
很多候鸟都有连续飞行的能力，那么候鸟在长途飞行中是否睡觉？目前有些科学家认为，鸟类的大脑分别由左右两个半球组成，鸟在飞行时让大脑一半处于休眠状态，而另一半处于工作状态。这样候鸟就可以长时间地保持正常的飞行和导航功能。利用卫星跟踪器监测连续飞行后鸟类的活动，可能有助于回答鸟类在飞行中是否睡觉的问题。如果候鸟在连续飞行后，出现大量时间静止不动的状况，表明候鸟可能正在补充睡眠。但如果候鸟在连续飞行后仅做了短时间的休息，则表明候鸟可能有一种特殊的生理机制，能在飞行中睡觉。要得出正确的结论，科学家需要积累大量的观测数据。
现在的智能电子手表能准确地监测人体的血压和心率，科学家也希望将这些生物监测芯片集成到候鸟跟踪器中，实时监测候鸟迁徙中身体的变化。科学家也希望同时将测量气压和空气湿度的芯片集成到候鸟跟踪器中，实时监测候鸟迁徙中的环境变化。随着芯片技术的快速发展，这些都有可能在不远的将来实现。
