美国的GPS政策
美国东部地图在美国开车时使用地图和GPS导航系统
美国东部地图在美国开车时使用地图和GPS导航系统美国东部地图在美国开车时使用地图和GPS导航系统GoogleMap和GoogleMaponIphone对于在美国自驾游的中国游客来说，找路是一个很大的问题。
GoogleMap是驾驶的好帮手。
访问，输入目的地，该地点的地图就会显示出来。
然后点击Directions,目的点的地址会出现在B处。
在A处输入出发的地点，点击GetDirections，GoogleMap就会马上提供详细的驾驶路线。
GoogleMap对于线路的选择有多种设定，默认的设定为最短的驾驶时间。
用户也可以改为距离最短等等。
另外提一下，GoogleMap也有公交线路选择的功能，比如下面的图中，点选汽车的图标，出来的是开车的路线，点选地铁图标的话，出来的是公交的线路。
另外还可以选择步行和自行车的线路。
事先准备好GoogleMap会有帮助，但是迷路的可能性还是很高，毕竟对美国的道路系统不甚熟悉。
一边找路，一边看地图，出错的概率实在是不小。
如果有Iphone的话，装一个GoogleMap很好用，输入起始点，GoogleMap 中会将路线显示成一条蓝线，汽车所在的位置显示为一个小圆点，在路线上滚动，非常的精准。
相比GPS的不足之处是不能一步一步的导航语音提示。
传统地图如果在美国有亲友的话，如果可以拜托他们准备AAA地图，或者是在书店购买的商用地图，这些传统的地图对于把握大的方向还是非常有好处的。
租车公司一般提供简单的所在地区的地图。
详细的地图机场也有购买。
图片说明:租车公司提供的租车所在地区的简明地图下面是我多年一来出去旅行使用过的AAA的地图，我是AAA的会员，这些地图都是免费的。
图片说明:AAA提供的美国西部地区的地图图片说明:AAA提供的美国东部地区的地图图片说明:AAA提供的美国夏威夷，黄石公园，大峡谷等国家公园的地图GPS导航系统GPS当然是非常好的帮手，但是我建议最好还是同时准备一些传统的地图或者是根据主要起始点打印好的GoogleMap。
GPS
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。
早期仅限于军方使用，由美国国防部 ( Depart of Defense ， DoD) 所计划发展，其目的针对军事用途，例如战机、船舰、车辆、人员、攻击标的物的精确度定位等。
时至今日， GPS 早已开放给民间做为定位使用，这项结合太空卫星与通讯技术的科技，在民间市场已正在蓬勃的展开，除了能提供精确的定位之外，对于速度、时间、方向及距离亦能准确的提供讯息，运用的范围相当广泛。
一、 GPS 是什么全球定位系统属于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。
该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。
GPS 卫星已发展至 Block II 型式的定位卫星，由 Rockwell International 制造，在轨道上重量约 1,900 磅，太阳能接收板长度约 17 呎，于 1994 年完成第 24 颗卫星的发射。
因此目前太空中有 24 颗GPS 卫星可供定位运用，绕行地球一周需 12 恒星时，每日可绕行地球 2 周，这也就是说，不论任何时间，任何地点，至少有 4 颗以上的卫星出现在我们的上空。
目前全球有五个地面卫星监控站，分布于夏威夷、亚森欣岛、迪亚哥加西亚、瓜加林岛、科罗拉多泉，这些卫星地面控制站，同时监控 GPS 卫星的运作状态及它们在太空中的精确位置，主地面控制站更负责传送卫星瞬时常数 (Ephemera's Constant) 及时脉偏差 (Clock Offsets) 的修正量，再由卫星将这些修正量提供给 GPS 接收器做为定位运用。
GPS现代化
GPS执委会、GPS顾问会和导航学会(ION)于1997年8月26日、1997 年11月6日、1998年1月20日和1998年2月20日先后召开4次国际会议， 讨论GPS现代化的问题。这4次会议的主要内容包括： 1. GPS系统的最佳结构； 2. GPS系统性能应具备的最佳特征； 3. 星座图形的优化及星座的强化； 4. GPS信号结构的改进； 5. GPS第二、三个民用频率和第二种民用码的选择，以期彻底解 决军、民两用的矛盾。但是，实现这一目标有很大困难。主要原因是 在L波段上申请新的工作频率。可能采取的折衷方案是“现有频率再 利用”。此方案的优点是：克服了无法申请新的工作频率的困难，对 美国军方而言，还有另一优点：如果潜在敌人在某一区域内借助民用 码进行军事应用时，则GPS系统指挥者可对民用码进行电子干扰(即 “区域性SA政策”)，而不影响军用信号； 6. 扩大GPS系统的民用领域； 7. GPS系统功能的扩大； 8. GPS和GLONASS的综合利用； 9. GPS信号强度的提高； 10. GPS误差模型的精化，特别是对流层模型(主要影响高程度) 和太阳光压模型； 11. GPS系统的管理； 12. GPS政策和美国国家GPS现代化主要是为 了更好地支持和保障军事行动。 引用美军一名将领的原话:在军事行动的,或有危险的,或有威 胁的环境下,要求GPS能对作战成员的战斗力提供更好的 支持,对他们的生命提供更安全的保障,能有助于各类武器 发挥更有效的作用。美国经过调查,认为军事用户对GPS 的需求,大体有以下4个主要方面。 1.在今后“信息战”、“电子战”的背景下,GPS必须要有 更好的抗电子干扰能力; 2.要有安全的GPS使用范围,这包括二个方面的含意,一是 GPS用户能安全使用,二是对不同类型GPS用户要有不同 使用范围,要区别对待; 3.GPS用户要有更短的首次初始化时间; 4.和其他军事导航系统和各类武器装备要相互配适。
《GNSS原理及应用》PPT课件
星座
5GEO+5IGSO+4MEO （区域服务）
5GEO+3IGSO+27MEO （全球服务）
信号（实际发射）
主要是北斗系统第二阶段信号
主要是北斗系统第三阶段信号
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信号特征
北斗系统第二阶段信号
信号
B1(I) B1(Q) B2(I) B2(Q)
B37.14 1268.52
▪ 地点：美国克罗拉多州法尔孔空军基地。
▪ 跟踪站（5个）
▪ 作用：接收卫星数据，采集气象信息，并将所收集到的数据传送给主控站。 ▪ 地点：夏威夷
▪ 注入站（3个）
▪ 作用：将导航电文注入GPS卫星。 ▪ 地点：阿松森群岛（大西洋）、迪戈加西亚（印度洋）和卡瓦加兰（太平
洋）。
1.3.3 GPS的系统组成— 用户设备部分
Galileo工作星 卫星) Galileo卫星组成的；这30
座
颗卫星均匀分布在3个轨道上， Galileo卫星的轨道高度是
23616km，轨道倾角为560。2005年
12月28日，发射了第一颗带激光
后向反射镜阵列(又称为激光反射
器)的试验卫星GIOVE-A 为了保
持Galileo卫星的现用频段，欧盟
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GLONASS现代化的发展计划
② 2010年12月开始研发第三代 GLONASS导航卫星，称之为GLONASS-K 卫星(如图5所示)；该新型卫星上拟 增设第三个导航定位信号；并将 GLONASS-K卫星的设计工作寿命增长 为10年。该种卫星是一颗基于非加压 平台建造的全新小型卫星，较之以前 所有的GLONASS卫星更加轻便，以致 发射成本较低廉。GLONASS-K卫星拟 增设的第三个导航定位信号的载波频 率为：1201.74~1208.51MHz。
GNSS系统概述
——四大全球卫星导航系统概述一、GPS系统二、GLONASS系统三、伽利略系统四、北斗系统俄罗斯GLONASS中国北斗美国GPS欧盟伽利略一、全球定位系统（GPS）1、GPS的演进与发展2、系统组成3、信号结构4、导航电文5、美国的GPS政策世界上第一个成功运行卫星导航系统：美国海军导航卫星系统(NNSS)，亦称子午仪(Transit)系统。
1964年投入使用。
该系统基于多普勒频移原理实现定位，不能连续定位，且定位时间长，精度低。
70年代，与苏联军备竞赛（冷战）升级，美军需要在全球范围内连续、实时、精确导航。
GPS正是在这种背景下应运而生的。
1973年4月，美国DOD批准研究创建全球定位系统（GPS）。
美国海军是卫星导航试验的先驱◦首先从原理上改进子午仪系统，提出了用伪码测距来代替多普勒测速的构想。
海军在NOVA卫星上试验了伪码测距技术。
◦1967年、1969年和1974年相继发射了3颗中高度蒂麻森(TIMATION)卫星，用铯原子钟代替石英钟获得成功，又于1977年发射了两颗导航技术卫星NTS-2和NTS-3(GPS系统的第一颗卫星)。
◦GPS系统时的标准是美国海军天文台的铯原子频标组。
❝第一阶段：可行性研究（1973-1978）◦利用安装在地面的信号发射器代替卫星，通过大量实验证实GPS接收机能够精确定位；◦并发射GPS试验卫星。
❝第二阶段：系统试验研究，部分可用（1979-1984）◦特许用户获得全球二维定位功能。
❝第三阶段：应用研究，密集发射，全球可用（1985-1995）◦建成完整星座；◦全球民用免费；◦进入全面运行能力（FOC，Full Operational Capability ）状态。
❝BLOCK I ❝BLOCK II ❝BLOCK IIAGPS设计有两种工作能力：◦初始工作能力(IOC, Initial operating capability)和军用完全工作能力(FOC, Final Operating Capability)。
全球卫星定位系统的国内外现状
科研上，卫星导航定位系统也发挥着巨大的作用。全球卫星定位系统目前广泛于监测地球质心、地球自转（极移、日长）及时间变化，建立和维护全球地心坐标参考框架（如ITRF），以及区域性大地测量系统之间的联测，监测全球性板块运动和地球动力学，建立和维护国家地心坐标框架，监测地壳相对运动、确定固体潮参数，联合水准测量技术测量高精度的大地水Байду номын сангаас面高，电离层和中性大气反演以及气象学研究，卫星跟踪地球重力场和大气探测，以及航天器或地球卫星精密定轨、导航与对接等科学目的。
“北斗一号“的覆盖范围是在北纬5度～6度，东经70度～140度之间的一个心脏形区域，上大下小，最宽出在北纬35度左右。其定位精度是水平100米（1σ），进行差分后水平精度为20米；高程控制精度为10米，系统能容纳的用户数每小时为540，000户；其定位响应时间为：1类用户<5秒，2类用户<2秒，3类用户<1秒；一次定位成功率为95%。“北斗一号”导航定位系统由于固有的特性，仍存在不足之处：用户采用主动式定位；用户数量有限；定位数据实时性差；生存能力不强，系统的抗干扰性较差；定位依赖数字地图。
3． 星基增强系统（SBAS）
为增强现有GPS和GLONASS系统的导航性能，美国联邦航空局（FAA）、欧洲和日本提出了三种SBAS：WAAS、EGNOS和MSAS系统。这三种SBAS系统的功能大致相同，其特点是：①通过地球静止卫星（GEO）发布包括GPS卫星星历误差改正、卫星钟差改正和电离层改的信息；②通过GEO卫星发播GPS和GEO卫星完整的数据；③GEO卫星的导航载荷发射GPS L1测距信号。这三个系统都正在加紧建设中，WAAS和EGNOS即将全面运行，MSAS将在2005年全面运行。他们建成后，将形成一个全球无缝的导航系统，使用一种GPS导航设备，飞机即可飞遍全球。
GPS卫星SA政策小论
2000年美国总统克林顿5月1日发布命令，取消了长期以来由美国军方采取的有意降低全球定位系统（GPS）卫星信号质量的措施，为民用用户享受该系统的高精度信号铺平了道路。
从这一天格林尼治时间午夜起，美国军方已停止采用称为选择可用性（SA）的措施，也就是不再有意降低供非军方用户使用的GPS信号的精度。
克林顿称他的此项决定是在征求了各有关方面的意见后才做出的，“他们认为取消SA会有助于全球运输安全以及科学和商业活动的开展”。
GPS是美国为满足其军事部门对高精度导航和定位的需要而建立的，受美国国防部的控制。
为了保护其自身的安全利益，防止在未来的高技术战争中敌人使用GPS和GPS制导武器系统，美国制订了控制性政策和措施，包括SA措施。
该项措施一是扰动导航电文中的星历数据，二是给卫星基准信号人为地加入一个高频扰动信号，目的都是要使定位精度下降。
但美国国防部现在认为，它可以只在特定的地区（而不是在全球范围内）采取SA措施，由此可以保证美国的国家安全利益不受损害。
采用SA措施时，民用GPS接收机可以使用的定位精度不到100米，而关掉SA后，用户们就可以得到20米、甚至10米的位置精度。
政府官员认为，精度上的改进将使快速增长的GPS接收机和其它GPS应用市场得到进一步扩大。
美国政府通过免费提供GPS服务、公开发行接收机设计说明和鼓励进行公开的市场竞争，已培育起了大约80亿美元的全球GPS相关产品与服务市常，取消SA后，随着这项技术与大众消费者的靠近，估计今后3年这一市场将会有成倍的增长。
美国还在采取新的措施来增强GPS系统，主要是要加强它的民用效果。
到2003年，GPS将增加一个信号，两年后还会有第三个信号投入使用。
地面系统的改进也在进行之中，以进一步提高机场等特定区域的精度。
美国军方也计划从2002年起逐步用更先进的GPS-2F型卫星取代目前系统中的24颗卫星。
另据外刊近期报道，美国军方在未来冲突中将对GPS进行干扰，以防被敌方利用。
最新全球定位系统GPS知识入门手册
全球定位系统G P S知识入门手册全球定位系统知识入门手册全球定位系统（GPS）是美国以空间为基地的无线电导航系统，在全世界范围内为民间用户提供不间断的定位、导航和定时服务，而且对所有人免费。
任何人只要有一个接收机，这个系统就可以为他提供位置和时间。
GPS可在任何气候条件下，在白天或夜间，在世界任何一个地方为无限数量的人提供准确的位置和时间信息。
GPS由三部分组成：围绕地球的卫星；地面上的监控站；以及用户拥有的接收机。
GPS卫星从空间发射可由接收机收到和识别的信号。
每个接收机可以给出三维位置（经度，纬度和海拔）外加时间。
人们可以从商店里随时买到GPS手持机。
配备有这种GPS接收机，用户就可以精确地知道他们的位置并且很容易找到他们要去的地方，不论是步行、驾车、飞行或开船。
GPS已经成为全世界交通系统的支柱，为航空、地面交通及航海提供导航。
救灾和紧急救援的救生任务也依赖GPS的定位和定时能力。
日常的活动比如银行业务、行动电话甚至电力网控制都受益于GPS提供的精确时间。
农民、测绘人员、地质学家和不计其数的其他人利用免费和开放的GPS信号来更有效地、安全地、经济地和准确地完成他们的工作。
什么是全球定位系统？全球定位系统（GPS）是美国拥有的一套设施，它为使用者提供定位、导航和定时（PNT）服务。
这套系统由三个部分组成：空间部分，控制部分和用户部分。
美国空军承担空间和控制部分的开发、维护和运行。
◆空间部分包括一个由24个运转卫星组成的象征性星群，它可发射单向信号提供当前的GPS卫星的位置和时间。
◆控制部分包括世界范围的监控站，通过不时发出的指令使卫星维持在适当的轨道上运行，同时校正卫星的时钟。
它还跟踪GPS卫星，上载更新的导航数据，并且保持卫星群的健康运行和排列状态。
◆用户部分由GPS接收机组成，它们从GPS卫星收到信号并利用传来的信息计算用户的三维位置及时间。
GPS服务面向的对象和性质GPS卫星为民间和军方的用户提供服务。
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SPS——提供L1载波上的C/A码，导航电文； 服务对象：非特许广大一般用户； 特点：粗码、单频，因而精度低，单点定位20-40m。
（二）SA政策
即人为地将误差引入卫星钟和卫星数据中，从而降低SPS 的精度。 • 在此技术的影响下，非特许用户利用SPS实施单点定位的精度， 降低到100-150m。而特许用户则可以利用密码自动消除SA的 影响。 • 2001年5月1日，美国政府宣布废除该项政策，从而使得SPS定 位服务提高了十倍，但是，美国仍然保留着对某些特定地区 或在特定时间实施上述干扰的权力。
– 建立独立的GPS卫星测轨系统
现在，美国、加拿大、澳大利亚和欧洲一些国家， 都在实施建立区域性或全球性的精密测轨系统计划。其 中，美国为首的1986年建立的CIGNET卫星跟踪网，国际 大地测量学协会于1993年计划建立的全球精密卫星跟踪 网影响最大。 跟踪网由若干观测站和控制站组成，跟踪卫星，并 利用卫星信号，计算卫星的精密星历、地球自转的一些 参数等等数据。用以提供给需要星历的用户。
§2.6 美国的GPS政策一、美国的GPS政策 二、特许用户针对美国限制性政策的措施
一、美国的GPS政策
GPS系统在设计和运行的过程中，为保证其国家安全 和利益，采取了许多保密性措施。对于GPS用户，主要的 限制措施有： • • • 对不同的GPS用户，提供不同的服务方式 实施选择可用性（Selective Availability/SA）政策 精测距码（P码）的加密措施——反电子欺骗技术（AS技 术）
•
建立独立的卫星导航和定位系统
俄罗斯的GLONASS 欧空局的NAVSAT
是一种民用的卫星导航系统。NAVSAT 导航卫星系统采用 6颗地球同步卫星（GEO）和12颗高椭圆轨道卫星（HEO）组 成混合卫星星座。12颗HEO卫星均匀分布在6个轨道平面内， 6颗GEO卫星同处于一个轨道平面内。地面上任何一点任何时 间至少可以看到4颗NAVSAT卫星，达到全天候、实时导航和 定位。
（三）AS政策
• AS技术即反电子欺骗技术 • 为了防止p码遭解密，或战时，敌方获取特许用户接收机 所能接收到的卫星信号的频率和相位，并发射适当频率的 干扰信号，诱使特许用户接收机错锁信号，产生错误的导 航信息。为了防止这种电子欺骗，美国将P码进行加密， 生成严格保密的Y码，以保护特许用户正常使用GPS。
伽利略系统 欧盟于1999年决定兴建，经过论证阶段 、系统研制和
在轨验证阶段 、星座布设阶段 、运营阶段 ，计划发 射30颗卫星：27颗工作卫星+3颗在轨备用卫星，2008年 投入使用。
中国的北斗1号（A、B、C）导航系统
二、非特许用户针对限制性政策的措施
为了摆脱或减弱上述限制性政策的影响，广大用户广 泛地开展了许多研究、开发和试验，取得了一些成果。 当前采取的主要措施有： – 发展差分GPS技术 差分GPS技术（Differential GPS—DGPS），是相对定 位的一种。可以有效地消除卫星钟误差、星历误差、信 号传播延迟误差等。有效地提高定位导航精度。
（一）对不同用户，提供不同的服务方式
GPS卫星信号，含有两种测距码，即C/A 码和P码，对应两种测距码， GPS提供两种定位服务： 精密定位服务（PPS）和标准定位服务（SPS）。 PPS——提供L1载波上的C/A码、P码，L2载波上的P码，导航电文和 消除SA影响的密码； 主要服务对象：美国军方部门、其他经美国特许的用户； 特点：由于采用精测距码，双频测距消除电离层、对流层的影响， 所 以精度高，达到单点定位5-10m。