全面解读GPS全球卫星导航定位系统
GPS(全球定位系统)详解

GPS(全球定位系统)详解GPS(全球定位系统)详解2007-07-16 09:04:01| 剑必亮的博客1。
什么是全球定位系统(GPS)全球定位系统(GlobalPositioningSystem-GPS)是美国从本世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。
经近10年我国测绘等部门的使用表明,GPS 以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,赢得广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。
全球定位系统(GlobalPositioningSystem,缩写GPS)是美国第二代卫星导航系统。
是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的,它采纳了子午仪系统的成功经验。
和子午仪系统一样,全球定位系统由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。
按目前的方案,全球定位系统的空间部分使用24颗高度约2。
02万千米的卫星组成卫星星座。
21+3颗卫星均为近圆形轨道,运行周期约为11小时58分,分布在六个轨道面上(每轨道面四颗),轨道倾角为55度。
卫星的分布使得在全球的任何地方,任何时间都可观测到四颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图形(DOP)。
这就提供了在时间上连续的全球导航能力。
地面监控部分包括四个监控间、一个上行注入站和一个主控站。
监控站设有GPS用户接收机、原子钟、收集当地气象数据的传感器和进行数据初步处理的计算机。
监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站。
主控站设在范登堡空军基地。
它对地面监控部实行全面控制。
主控站主要任务是收集各监控站对GPS卫星的全部观测数据,利用这些数据计算每颗GPS卫星的轨道和卫星钟改正值。
上行注入站也设在范登堡空军基地。
GPS全球卫星定位导航系统

GPS地图
GPS地图是GPS中一个重要的组成部分,光有机器还不行,还得 有地图和软件支持,这样才能让GPS为我们引路,找地方。。。 既然有这么多地图,那肯定各有各的长处,听小生一一道来。 市场上的GPS地图资源主要有以下这些 凯立德:公司总部在深圳,地图主要优势在华南,尤其是 广东省及周边,信息点全,地图绘制较详细。 道道通:公司名叫瑞图万方,有十年的地图绘制经验,兴 趣点比较全面且较准确。 四维地图:主要应用于车载GPS(装在中控上的),一些 高端品牌也有使用,使用成本较高。 高德地图:地图测绘厂家的后来者,目前市场上使用该地 图的品牌不是很多。 灵图天行者:主要应用于智能手机,大家常见的多普达就 是用灵图的地图。
功能
GPS的实时监控功能: 在任意时刻通过发出指令查询运输工具 所在的地理位置(经度、纬度、速度等 信息)并在电子地图上直观地显示出来。
GPS的双向通讯功能
网络GPS的用户可使用GSM的话音功能与司 机进行通话或使用本系统安装在运输工具上的 移动设备的汉字液晶显示终端进行汉字消息收 发对话。 驾驶员通过按下相应的服务、动作键,将该 信息反馈到网络GPS,质量监督员可在网络 GPS工作站的显示屏上确认其工作的正确性, 了解并控制整个运输作业的准确性(发车时间、 到货时间、卸货时间、返回时间等等)。
GPS方案
为什么要像大家详细解说GPS方案,这是因为方案不 同,机器采用的硬件和价格有很大的差异! 国内市场 上主流的GPS大多采用三星或者掌微的方案。 一般来讲,采用三星方案的多为高端机器,用的是三 星的CPU(频率为400M赫兹),价格一般在2千元以上, 贵一些的甚至要四五千。掌微方案可谓是GPS市场的 推动者,使GPS进入广大车友的功臣。为何? 听我慢 慢道来,首先从成本上来说,三星的CPU性能是没得 说,但是价格不菲就注定了它竞争不过物美价廉的掌 微。目前,从性能上来说,掌微并不比三星落后,只 是采用的工艺不同,两者在各方面的表现各有长短, 三星的信号强度好,掌微的搜星速度快。目前市场上 采用三星方案的多为高端品牌,比如:神达、任我游, 价位一般在2000以上,贵的甚至要四五千。 用掌微方 案的就多了,价格一般1000-2500左右,以市场畅销品 牌为主。Biblioteka GPS的数据存储、分析功能
GPS常识

GPS常识一、什么是GPSGPS即全球定位系统(Global Positioning System)是美国从上世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。
经近10年我国测绘等部门的使用表明,GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,赢得广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。
全球定位系统(Global Positioning System)是美国第二代卫星导航系统。
是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的,它采纳了子午仪系统的成功经验。
和子午仪系统一样,全球定位系统由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。
按目前的方案,全球定位系统的空间部分使用24颗高度约2.02万千米的卫星组成卫星星座。
21+3颗卫星均为近圆形轨道,运行周期约为11小时58分,分布在六个轨道面上(每轨道面四颗),轨道倾角为55度。
卫星的分布使得在全球的任何地方,任何时间都可观测到四颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图形(DOP)。
这就提供了在时间上连续的全球导航能力。
地面监控部分包括四个监控站、一个上行注入站和一个主控站。
监控站设有GPS用户接收机、原子钟、收集当地气象数据的传感器和进行数据初步处理的计算机。
监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站。
主控站设在范登堡空军基地。
它对地面监控部实行全面控制。
主控站主要任务是收集各监控站对GPS卫星的全部观测数据,利用这些数据计算每颗GPS卫星的轨道和卫星钟改正值。
上行注入站也设在范登堡空军基地。
它的任务主要是在每颗卫星运行至上空时把这类导航数据及主控站的指令注入到卫星。
这种注入对每颗GPS卫星每天进行一次,并在卫星离开注入站作用范围之前进行最后的注入。
全球定位系统定位原理

全球定位系统定位原理全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS)是一种通过卫星定位技术来确定地球上任意位置的系统。
它是由美国国防部研发并投入使用的,现在已经成为全球范围内最主要的卫星导航系统。
GPS定位原理是基于三角测量原理和时差测量原理,通过接收来自卫星的信号,计算信号传输的时间差来确定接收器的位置。
GPS系统由三个主要部分组成:卫星部分、地面控制部分和用户接收器部分。
卫星部分是由一组绕地球轨道运行的卫星构成的,它们分布在不同的轨道上,确保全球范围内都能接收到至少4颗卫星的信号。
地面控制部分负责维护和管理卫星的运行,确保它们的轨道和时间精确无误。
用户接收器部分是由个人手持设备、汽车导航系统等组成,用于接收和处理卫星信号,计算出接收器的位置。
GPS定位原理的核心是三角测量原理。
当接收器接收到来自至少4颗卫星的信号后,它会测量每个卫星信号的传输时间差。
由于信号传播的速度已知,接收器可以通过测量时间差来计算出接收器与每个卫星之间的距离。
接着,通过三角测量原理,可以确定接收器的位置。
三角测量原理是利用三角形的边长和角度关系来计算未知边长或角度的方法,通过测量三个或更多卫星与接收器之间的距离,就可以确定接收器的位置。
除了三角测量原理,GPS定位原理还涉及到时差测量原理。
每颗卫星都会通过信号发送当前的时间,接收器接收到信号后会记录下接收时间。
通过计算信号的传输时间差,可以得到接收器与卫星之间的时差。
由于信号传播的速度已知,可以通过时差计算出接收器与卫星之间的距离。
通过多个卫星的时差测量,可以确定接收器的位置。
为了提高定位的精度,GPS系统还采用了一些增强技术。
例如,差分GPS技术通过在地面上放置一个参考站,与接收器进行通信,校正接收器的位置误差,从而提高定位的精度。
此外,GPS系统还可以通过接收更多的卫星信号来提高定位的精度,例如使用伪距观测法和载波相位观测法等。
全球定位系统是一种通过卫星定位技术来确定地球上任意位置的系统。
GPS_百度百科

GPS_百度百科一、GPS的基本概念和原理GPS,全称为全球定位系统(Global Positioning System),是一种基于卫星导航系统的定位技术。
它由一系列的卫星、地面控制站和用户设备组成,能够准确测量地球上任意点的位置坐标,并提供导航、定位等功能。
GPS的原理主要基于三个方面:卫星发射的信号、接收器接收的信号和测量时间。
首先,GPS系统中有24颗卫星(包括备用卫星),它们通过人造卫星轨道在地球上的分布。
这些卫星以恒定速度绕地球旋转,每颗卫星每天都会固定几次跟踪站的位置,并通过无线电信号发送卫星的位置信息。
其次,GPS接收器位于地面或者其他移动设备中,用来接收卫星发射的信号。
接收器会接收到至少四颗卫星的信号,并通过测量信号的传播时间来计算接收器到每颗卫星的距离。
通过将这些距离进行三角测量,GPS接收器能够确定接收器所在的位置。
最后,GPS接收器需要测量时间来确定信号传播的速度,并精确计算出定位信息。
GPS接收器内置一个高精度的原子钟,用来测量信号传播的时间。
接收器通过比较卫星发射信号的时间和它接收到信号的时间差来计算信号的传播时间,从而得出定位信息。
二、GPS的应用领域GPS的应用广泛,涵盖了几乎所有与位置有关的领域。
下面简要介绍几个主要的GPS应用领域:1.车辆导航和交通管理:GPS可以实时导航汽车、飞机等交通工具,提供最佳路线和交通信息,并帮助交通管理部门监控交通流量和疏导交通。
2.航海和航空:GPS已经成为航海和航空领域的重要工具,可用于船舶和飞机的导航定位、航线规划等。
3.军事应用:GPS最初是作为军事导航系统而研发的,现在仍广泛应用于军事领域,用于战术导航、目标定位、军事通信等。
4.地质勘探和测绘:GPS能够提供高精度的地球表面位置坐标,因此在地质勘探、测绘和地质灾害预警等方面有重要应用。
5.环境监测和气象预测:GPS可以用于监测大气湿度、气压和大气延迟等数据,从而提供准确的气象预测和环境监测。
gps卫星定位

GPS卫星定位什么是GPS卫星定位全球定位系统(GPS)是一种用于确定地理位置的系统,通过使用一组卫星以及接收器在地面上的设备来实现。
GPS由美国国防部开发,现在已经成为全球范围内最常用的定位系统之一。
GPS卫星定位的工作原理GPS卫星定位系统由3部分组成:卫星、地面控制站和接收器。
卫星是通过太空发射的,它们围绕地球轨道运行。
地面控制站用来监测和管理卫星的运行状态。
接收器是放置在地面上或者其他设备上用来接收卫星发出的信号。
GPS中的接收器通过接收卫星发射的无线电信号,计算出自己的位置。
接收器将接收到的信号与卫星发送的数据进行比较,并计算出自己与卫星之间的距离。
通过同时接收多个卫星的信号,接收器可以确定自己的位置。
GPS卫星定位的应用GPS卫星定位已经广泛应用于各个领域,如汽车导航、航空导航、船舶导航、灾害监测和军事等。
具体应用包括:1.汽车导航:许多汽车都内置了GPS导航系统,它们可以引导司机找到目的地,并提供实时交通信息等辅助功能。
2.航空导航:飞机使用GPS导航系统来确定自己的位置、航向和高度,以确保安全飞行。
3.船舶导航:船舶可以使用GPS系统来确定自己的位置和航向,以保证航行安全。
4.灾害监测:GPS卫星定位可以被用来监测地震、火山活动和其他自然灾害的移动模式,从而提供及时的警报和预警。
5.军事:GPS在军事领域有广泛应用,用于导航、定位、目标追踪等。
GPS卫星定位的优势和限制GPS卫星定位的主要优势在于其全球覆盖和高精度。
由于卫星的运行方式,GPS系统可以在全球范围内提供位置定位服务。
此外,GPS的定位精度可以达到数米的级别,对于大多数应用来说已经足够精确。
然而,GPS卫星定位也存在一些限制。
首先,GPS信号在穿过建筑物、树木或者其他遮挡物时会被阻挡,导致信号质量下降。
其次,恶劣的天气条件如暴风雨、大雪等可能影响GPS 信号的接收。
最后,GPS定位的成本较高,包括卫星发射和维护、地面控制站的建设和维护以及接收器的购买和更新等。
全球卫星定位系统
全球卫星定位系统摘要:全球卫星定位系统(Global Navigation Satellite System,简称GNSS)是指通过一系列在地球轨道上运行的卫星,来提供全球任何地方的准确位置、导航和定位服务的系统。
目前,全球最著名和使用最广泛的GNSS系统是美国的GPS(Global Positioning System)。
除了GPS之外,其他国家和地区也开发了自己的GNSS系统,如俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo以及中国的北斗导航系统。
本文将介绍全球卫星定位系统的原理、应用领域以及未来发展趋势。
1. 引言在现代社会,卫星导航系统已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
无论是用于智能手机导航,还是在航空航天、陆地交通、军事防务和海洋导航等领域,卫星定位系统都发挥着重要的作用。
全球卫星定位系统以其高精度、全球覆盖和可靠性在各种应用中展现出无可比拟的优势。
2. 全球卫星定位系统的原理全球卫星定位系统的工作原理基于距离测量和三角定位的原理。
系统中的卫星通过精确的测量和时间同步,向用户设备发送信号,设备接收到多个卫星信号后,通过计算卫星和设备之间的距离,利用三角定位原理确定设备的准确位置。
全球卫星定位系统的精度和准确性取决于系统中的卫星数量、时间同步和接收设备的质量。
3. 全球卫星定位系统的应用领域全球卫星定位系统在各个领域都有广泛的应用。
航空航天领域使用卫星导航系统来提供飞行导航、飞机位置追踪和自动驾驶功能。
在陆地交通方面,全球卫星定位系统被广泛应用于导航、交通管理、车辆追踪和交通事故调查。
此外,在农业、测绘、海洋导航、军事防务和物流等领域也都有全球卫星定位系统的应用。
4. 全球卫星定位系统的前景随着技术的不断发展,全球卫星定位系统将进一步完善和发展。
未来的全球卫星定位系统将更加准确、稳定和可靠。
同时,全球卫星定位系统将应用于更多新兴领域,如无人驾驶、智能交通和物联网。
此外,不同国家和地区的GNSS系统之间也将加强合作和互联互通,共同提升全球卫星定位系统的性能和服务水平。
全球定位系统(GPS)基本原理及常识
全球定位系统(GPS)基本原理及常识迪亚戈全球定位系统(GPS)是美国继阿波罗登月、航天飞机之后的第三大航天工程,利用围绕地球的24颗卫星发射信号进行经纬度和高度的定位,围绕地球的24颗卫星成互差120度的平面排列。
可为近地空间的各类用户实时提供精密三维位置坐标、三维速度和时间(PVT)等信息,用于对全球的民用及军用飞机、舰船、人员、车辆等提供实时导。
GPS卫星同时发射两种码,一种为P码,我们称之为细码,一种是C/A码,我们称之为粗码。
P码的精度非常高,通常可以控制在误差3米以内,但只为军方服务。
而我们使用的为C/A码,精度在14米以内。
两个坐标点,我们可以确定一个平面内的一点,如果知道三个坐标点我们就能够知道空间当中的任意一点位置。
而GPS可以利用三颗卫星进行经纬度X,Y 的定位,而四颗卫星可以进行经纬度和高度X,Y,Z三维定位,四颗卫星三颗进行坐标定位,一颗卫星进行时钟矫正。
GPS除了具备测量经纬度和高度的作用以外,GPS还具有其他一些功能,比如利用上一次定位的坐标和这次定位的坐标差进行测速,利用两次坐标差进行方向的定位,利用行进轨迹进行里程的计算和面积的计算等等。
还有包括计算地理位置的月相,日初日落时间,潮汐,太阳月亮的方位,有些GPS内置电子气压计,还能计算大气压并且预测天气。
GPS是需要和卫星进行联系才能够定位的,城市里的水泥混凝土,树木,高架桥,天线,GPS屏蔽器等都是干扰信号。
因此城市里使用有时候会信号接受不到的情况发生。
那么GPS全球定位系统究竟是什么东西呢?它是一套美国军方设计的,以航天技术为基础的导航与定位系统。
这套系统可以使美军士兵独立测定精度为10米以下的自己的位置。
这个“独立测定”非常重要:在实际使用中,如果这套系统需要士兵发射电波确定自己位置的话,会很容易地被敌方侦测到自己的实际位置,所以整个地面接收系统需要完全被动接收信号。
由于美国全球战略的需要,这套系统需要覆盖全世界,并且的用户接收端的成本要非常低,因为系统的设计要求是每个士兵、每台军车都要安装接收系统。
全球定位系统概述
1.什么是全球定位系统(GPS)全球定位系统(Global Positioning System - GPS)是美国从本世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。
经近10年我国测绘等部门的使用表明,GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,赢得广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。
全球定位系统(Global Positioning System,缩写GPS)是美国第二代卫星导航系统。
是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的,它采纳了子午仪系统的成功经验。
和子午仪系统一样,全球定位系统由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。
按目前的方案,全球定位系统的空间部分使用24颗高度约2.02万千米的卫星组成卫星星座。
21+3颗卫星均为近圆形轨道,运行周期约为11小时58分,分布在六个轨道面上(每轨道面四颗),轨道倾角为55度。
卫星的分布使得在全球的任何地方,任何时间都可观测到四颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图形(DOP)。
这就提供了在时间上连续的全球导航能力。
地面监控部分包括四个监控间、一个上行注入站和一个主控站。
监控站设有GPS用户接收机、原子钟、收集当地气象数据的传感器和进行数据初步处理的计算机。
监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站。
主控站设在范登堡空军基地。
它对地面监控部实行全面控制。
主控站主要任务是收集各监控站对GPS卫星的全部观测数据,利用这些数据计算每颗GPS卫星的轨道和卫星钟改正值。
上行注入站也设在范登堡空军基地。
它的任务主要是在每颗卫星运行至上空时把这类导航数据及主控站的指令注入到卫星。
GPS卫星导航原理及应用
GPS卫星导航原理及应用导语:现代社会的快速发展和全球化的趋势,对于精确的导航需求越来越高。
GPS卫星导航系统作为最为常用和可靠的导航技术之一,已经被广泛应用于汽车导航、航空航天、海洋测绘、军事战略等领域。
在本文中,我们将探讨GPS卫星导航的原理以及其应用。
一、GPS卫星导航原理GPS系统(全球卫星定位系统)是一种通过跟踪和接收来自空间中的卫星发射的信号来确定接收器位置的导航系统。
GPS系统是由美国国防部研发并于20世纪70年代末期正式投入使用的。
它由一组24颗运行在中高轨道上的卫星、地面控制站和用户接收器组成。
GPS卫星导航系统原理基于三角测量原理,即通过测量接收器与至少三颗卫星之间的距离来确定位置。
为了实现这个目标,GPS接收器需要接收来自至少三颗卫星的信号,并计算出它们之间的距离。
这些卫星传输了一个包含它们自己精确位置信息的信号,通过接收器接收到的到达时间延迟来计算距离。
GPS卫星导航系统的精确度主要取决于以下因素:1. 卫星的准确位置:GPS卫星必须准确计算并广播自己的位置信息,通常利用地面的监控站来跟踪和计算卫星的位置。
2. 卫星的时钟精度:GPS导航系统通过计算信号的传播时间来测量距离,因此卫星的时钟需要非常精确。
3. 多路径效应:当GPS信号从卫星到达地面时,可能会发生多次反射并形成多条信号路径。
这种多路径效应会对定位的精确性产生负面影响。
二、GPS卫星导航的应用1. 汽车导航:GPS卫星导航已成为现代汽车的标配,通过GPS系统可以实现车辆的定位、路径规划和实时导航等功能,提高驾驶的安全性和便利性。
2. 航空航天:GPS卫星导航在航空与航天领域的应用非常广泛。
它可以帮助飞机和航天器在空中定位和导航,增加飞行的准确性和安全性。
3. 海洋测绘:GPS卫星导航在海洋测绘中有着重要的应用。
它可以帮助船只定位,并绘制出精确的海图,为船只航行提供准确的导航信息。
4. 军事战略:GPS卫星导航在军事战略中起到重要的作用。
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全面解读GPS全球卫星导航定位系统
全球定位系统(Global Positioning System - GPS)是美国从本世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。
经近10年我国测绘等部门的使用表明,GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,赢得广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。
随着全球定位系统的不断改进,硬、软件的不断完善,应用领域正在不断地开拓,目前已遍及国民经济各种部门,并开始逐步深入人们的日常生活。
GPS系统的特点:
1、全球,全天候工作:
能为用户提供连续,实时的三维位置,三维速度和精密时间。
不受天气的影响。
2、定位精度高:
单机定位精度优于10米,采用差分定位,精度可达厘米级和毫米级。
3、功能多,应用广:
随着人们对GPS认识的加深,GPS不仅在测量,导航,测速,测时等方面得到更广泛的应用,而且其应用领域不断扩大。
GPS的发展
在卫星定位系统出现之前,远程导航与定位主要用无线导航系统。
1、无线电导航系统
罗兰--C:工作在100KHZ,由三个地面导航台组成,导航工作区域2000KM,一般精度200-300M。
Omega(奥米茄):工作在十几千赫。
由八个地面导航台组成,可覆盖全球。
精度几英里。
多卜勒系统:利用多卜勒频移原理,通过测量其频移得到运动物参数(地速和偏流角),推算出飞行器位置,属自备式航位推算系统。
误差随航程增加而累加。
缺点:覆盖的工作区域小;电波传播受大气影响;定位精度不高
2、卫星定位系统
最早的卫星定位系统是美国的子午仪系统(Transit),1958年研制,64年正式
投入使用。
由于该系统卫星数目较小(5-6颗),运行高度较低(平均1000KM),从地面站观测到卫星的时间隔较长(平均1.5h),因而它无法提供连续的实时三维导航,而且精度较低。
为满足军事部门和民用部门对连续实时和三维导航的迫切要求。
1973年美国国防部制定了GPS计划。
3、GPS发展历程
GPS实施计划共分三个阶段:
第一阶段为方案论证和初步设计阶段。
从1973年到1979年,共发射了4颗试验卫星。
研制了地面接收机及建立地面跟踪网。
第二阶段为全面研制和试验阶段。
从1979年到1984年,又陆续发射了7颗试验卫星,研制了各种用途接收机。
实验表明,GPS定位精度远远超过设计标准。
第三阶段为实用组网阶段。
1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功,表明GPS系统进入工程建设阶段。
1993年底实用的GPS网即(21+3)GPS星座已经建成,今后将根据计划更换失效的卫星。
GPS原理
1、GPS系统的组成
GPS由三个独立的部分组成:
空间部分:21颗工作卫星,3颗备用卫星。
地面支撑系统:1个主控站,3个注入站,5个监测站。
用户设备部分:接收GPS卫星发射信号,以获得必要的导航和定位信息,经数据处理,完成导航和定位工作。
GPS接收机硬件一般由主机、天线和电源组成。
2、GPS定位原理
GPS定位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。
如图所示,假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机,可以测定GPS信号到达接收机的时间△t,再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式:
上述四个方程式中待测点坐标x、y、z 和Vto为未知参数,其中di=c△ti (i=1、2、3、4)。
di (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4到接收机之间的距离。
△ti (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的信号到达接收机所经历的时间。
c为GPS信号的传播速度(即光速)。
四个方程式中各个参数意义如下:
x、y、z 为待测点坐标的空间直角坐标。
xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4在t 时刻的空间直角坐标,
可由卫星导航电文求得。
Vt i (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的卫星钟的钟差,由卫星星历提供。
Vto为接收机的钟差。
由以上四个方程即可解算出待测点的坐标x、y、z 和接收机的钟差Vto 。
DGPS原理
目前GPS系统提供的定位精度是优于10米,而为得到更高的定位精度,我们通常采用差分GPS技术:将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测。
根据基准站已知精密坐标,计算出基准站到卫星的距离改正数,并由基准站实时将这一数据发送出去。
用户接收机在进行GPS观测的同时,也接收到基准站发出的改正数,并对其定位结果进行改正,从而提高定位精度。
差分GPS分为两大类:伪距差分和载波相位差分。
1.伪距差分原理
这是应用最广的一种差分。
在基准站上,观测所有卫星,根据基准站已知坐标和各卫星的坐标,求出每颗卫星每一时刻到基准站的真实距离。
再与测得的伪距比较,得出伪距改正数,将其传输至用户接收机,提高定位精度。
这种差分,能得到米级定位精度,如沿海广泛使用的“信标差分”。
2.载波相位差分原理
载波相位差分技术又称RTK(Real Time Kinematic)技术,是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。
即是将基准站采集的载波相位发给用户接收机,进行求差解算坐标。
载波相位差分可使定位精度达到厘米级。
大量应用于动态需要高精度位置的领域。