Aero 版 (精华区)

发信人: bage (丢三拉四·乱七八糟), 信区: AerospaceScience
标  题: 什么是 GPS? 
发信站: 哈工大紫丁香 (Thu Jan  4 08:56:20 2001), 转信

发信人: zrliu (skywalker), 信区: Military
发信站: 南京大学小百合站 (Tue Dec 26 12:07:19 2000), 站内信件

GPS 是有美国国防部（ U.S. Department of Defense --DOD）开发的一套基于卫
星的无线导航系统。 无论是陆地、海洋还是太空用户都可以通过GPS系统全天侯、
一天24小时、全球任何位置的精确定位他们的三维坐标、速度和时间，其定位精度
比目前以及可以预见的将来任何无线导航系统都要高！ 

GPS 包括三个基本部分： 太空部分，控制部分和用户部分 

太空部分： 包括24颗可操作的工作卫星，以55°倾角分布在地球上空20,200 
km(10,900NM)的六个轨道面上，运行周期为12恒星时。这些卫星在轨道上的分布状
态使地球上的任何位置在任意时刻都可以同时接受到至少6颗卫星的定位信号，这
些卫星则不断的给全球用户用户发送位置和时间的广播数据。

控制部分： 由分布在全球的由若干个跟踪站所组成的监控系统所构成，根据其作
用的不同，这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站。主控站有一个，位于美
国克罗拉多（Colorado）的法尔孔（Falcon）空军基地，它的作用是根据各监控站
对GPS的观测数据，计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等，并将这些数据通过
注入站注入到卫星中去；同时，它还对卫星进行控制，向卫星发布指令，当工作卫
星出现故障时，调度备用卫星，替代失效的工作卫星工作；另外，主控站也具有监
控站的功能。监控站有五个，除了主控站外，其它四个分别位于夏威夷（Hawaii）
、阿松森群岛（Ascencion）、迭哥伽西亚（Diego Garcia）、卡瓦加兰（
Kwajalein），监控站的作用是接收卫星信号，监测卫星的工作状态；注入站有三
个，它们分别位于阿松森群岛（Ascencion）、迭哥伽西亚（Diego Garcia）、卡
瓦加兰（Kwajalein），注入站的作用是将主控站计算出的卫星星历和卫星钟的改
正数等注入到卫星中去。

用户部分： 由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机气象仪器等所
组成。它的作用是接收GPS卫星所发出的信号，利用这些信号进行导航定位等工作
。 以上这三个部分共同组成了一个完整的GPS系统。 
GPS 的工作概念是基于卫星的距离修正。用户通过测量到太空各可视卫星的距离来
计算他们的当前位置，卫星的左右相当于精确的已知参考点。.

每颗 GPS 卫星时刻发布其位置和时间数据信号，用户接收机可以测量每颗卫星信
号到接收机的时间延迟，根据信号传输的速度就可以计算出接收机到不同卫星的距
离。同时收集到至少四颗卫星的数据时就可以解算出三维坐标、速度和时间。

怎样使用 GPS? 

GPS 接收机收集太空可视卫星的信号，然后根据航海、陆地、太空应用的不同需要
显示出用户的当前位置、速度和时间。有些可以显示附加信息，如显示到某一指定
点的距离或数字表格等。

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谁需要使用 GPS?

GPS 可用于陆地、海洋、太空导航，测量，地理勘探，地质绘图，交通定位系统以
及其他更为广阔的方面。

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什么是 GPS 的状态? 
全球定位系统于1995年7月17日达到全功能应用(full Operational Capability --
 FOC)

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什么是标准定位服务？

GPS 提供两中级别的服务--标准定位服务(Standard Positioning Service 
--SPS)用于普通的公共用户，以及编码精确定位服务(Precise Positioning 
Service --PPS)主要倾向与美国国防部的用户。 SPS 信号的精度被有意识的降低
级别用于保护美国国家安全利益，这种处理就称为选择性服务政策( Selective 
Availability --SA), 即SA政策，主要用于限制系统的最大能力。 SPS 的精度指
标罗列如下（包含了 SA 的影响）

SPS 提供的精度范围：(用于地理形状的精读定位，地球地理坐标测量)：

100 米(2 drms) 水平精度 156 米 (2 Sigma) 垂直精度 300 米(99.99% prob.) 
水平 340 纳秒时间(95% prob.)

SPS 覆盖范围是连续以及世界范围的，他将定位精度指标 PDOP 限制到 6 或更差
。


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※ 修改:．bage 於 Jan  4 09:01:33 修改本文．[FROM: 202.118.224.2]
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※ 转寄:．南京大学小百合站 bbs.nju.edu.cn．[FROM: 202.118.224.2]

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☆ 来源:．哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn．[FROM: bage.bbs@bbs.nju.edu]