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发信人: ersy (做实验的日子), 信区: Aero
标  题: GPS全球定位系统(转载)
发信站: 哈工大紫丁香 (2004年03月05日22:36:45 星期五), 站内信件

【 以下文字转载自 Green 讨论区 】
【 原文由 Gforce 所发表 】
    现代战争的诸军兵种协同作战，要求战区指挥员必须随时随地掌握各参战单位的准确
位置；飞机、舰艇遂行各种作战任务，亦需要随时了解其自身的位置信息；发射地—地、
空—地导弹，必须首先测定出自己发射地点和精确位置；甚至位于丛林或沙漠地带作战的
单兵，为了不迷失方向，也最好能为他们提供一种便于随身携带的小巧轻便的定位设备。
凡此种种，都客观地反映出了对发展某种高精度（譬如定位误差不超过10米）、大覆盖（
最好能覆盖全球）定位系统的广泛而迫切的作战使用需求。为此，早在70年代初期，美国
政府就不惜投入巨大的人力、物力和财力，开展了对高精度全球定位系统的研制工作，经
过十余年的不懈努力，终于在80年代的中、后期，使GPS全球定位系统逐步投入了运行。


    所谓“GPS”，就是英文“全球定位系统”三个词的词头缩写，它由平均分布在围绕地
球的6个圆形轨道上的24颗人造地球卫星（即导航卫星），分设在美国本土及其属地上的空
控站、注入站、监测站、以及广泛装备于飞机、舰艇、坦克乃至单兵的GPS接收机等组成。


    GPS系统采用“时间同步、单程测距”的原理来实现定位、简单地说就是用户同时向已
知其位置的3个导航卫星分别进行距离测量，然后再以该卫星为球心，以所测得的距离为半
径，在空间画出3个球面，则该3个球面的相交点，就是用户的所在位置了。所谓“时间同
步”是指卫星上的时钟与用户设备内的时钟是精确同步的（譬如说校准到两者之间几万年
才差1秒钟）；而“单程测距”则是指从导航卫星上发出的无线电测距信号在传播到用户设
备的这一单向行程中，就可以把它们之间的距离测量出来。试让我们来进行一下简单的计
算：假定卫星以整秒时刻（即1、2、3）向外发播无线电测距信号，而用户设备所接收到的
测距信号比整秒、时刻晚了0.0666秒种，已知电波的传播速度为300,000千米/秒，则用户
至该卫星的距离就等于300,000千米/秒与0.0666秒的乘积，即19，980千米。请注意，这里
是假定卫星和用户的时钟是完全同步的，即它们之间没有上点误差，这样的计算才是正确
的。如果用户时钟与卫星时钟存在着时间误差，则还必须根据这个误差对计算结果进行一
些修正。GPS卫星组网之所以采用24颗卫星的配置方案，就是为了保证位于世界任一地点的
用户，都可以随时接收到至少4个导航卫星的信号，其中3个卫星的信号来测距定位，第4个卫星的信号就是用来计算用户时钟的误差的，至于其具体的算法
，在这是就不予评述了。

    GPS全球定位系统可实时连续地为用户提供三维空间的位置信息、测定用户的运动速度
，并可提供精确的授时勤务，其定位误差不大于10米，授时误差不大于0.1秒，授时精度优
于0.000001秒，且其电波信号还具有一定的抗干扰的能力。如果将我各作战单位的GPS位置
信息通过无线电通信不断地传输到作战指挥中心，再加上通过我侦察手段所获取的敌方目
标的位置信息，然后统一集中在大屏幕显示器上加以显示，就可以使我区指挥员能够随时
掌握整个战场上敌我双方的动态态势，从而为其作战指挥提供了一项准确而重要的依据。
这样一来，兵家几千年以来的“运筹于帷幄之中，决胜于千里之外”的梦想，不就是最终
得以真正实现了吗？　



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——如果生命的两端不是黑色的，
——人们又怎会爱上她灰色的中部？
——在生命灰暗的底色里，
——我愿做一条激情奔涌的河流，
——于波澜壮阔中探寻生命的灵动

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