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全球定位系統由三部分構成：(1)地面控制部分，由主控站(負責管理、協調整個地面控制系統的 工作)、地面天線(在主控站的控制下，向衛星注入尋電文)、監測站(數據自動收集中心)和通訊輔助系統(數據傳輸)組成；(2)空間部分，由24顆衛星組成，分布在6個道平面上；(3)用戶裝置部分， 主要由GPS接收機和衛星天線組成。 全球定位系統的主要特點：(1)全天候；(2) 全球覆蓋；(3)三維定速定時高精度；(4)快速省時高效率：(5)應用廣泛多功能。 全球定位系統的主要用途：(1)陸地應用，主要包括車輛導航、應急反應、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監測、地殼運動監測、 市政規劃控制等；(2)海洋應用，包括遠洋船最佳航程航線測定、船只實時調度與導航、海洋救援、海洋探寶、水文地質測量以及海洋平臺定位、海平面升降監測等；(3)航空航天應用，包括飛機導航、航空遙 感姿態控制、低軌衛星定軌、導彈制導、航空救援和載人航天器防護探測等。 GPS衛星接收機種類很多，根據型號分為測地型、全站型、定時型、手持型、集成型；根據用途分為車載式、船載式、機載式、星載式、彈載式。 經過20余年的實踐證明，GPS系統是一個高精度、全天候和全球性的無線電導航、定位和定時的多功能系統。 GPS技術已經發展成為多領域、多模式、多用途、多機型的國際性高新技術產業。 GPS原理 24顆GPS衛星在離地面1萬2千公里的高空上，以12小時的周期環繞地球運行，使得在任意時刻，在地面上的任意一點都可以同時觀測到4顆以上的衛星。 由于衛星的位置精確可知，在GPS觀測中，我們可得到衛星到接收機的距離，利用三維坐標中的距離公式，利用3顆衛星，就可以組成3個方程式，解出觀測點的位置(X,Y,Z)�？紤]到衛星的時鐘與接收機時鐘之間的誤差，實際上有4個未知數，X、Y、Z和鐘差，因而需要引入第4顆衛星，形成4個方程式進行求解，從而得到觀測點的經緯度和高程。 事實上，接收機往往可以鎖住4顆以上的衛星，這時，接收機可按衛星的星座分布分成若干組，每組4顆，然后通過算法挑選出誤差最小的一組用作定位，從而提高精度。 由于衛星運行軌道、衛星時鐘存在誤差，大氣對流層、電離層對信號的影響，以及人為的SA保護政策，使得民用GPS的定位精度只有100米。為提高定位精度，普遍采用差分GPS(DGPS)技術，建立基準站(差分臺)進行GPS觀測，利用已知的基準站精確坐標，與觀測值進行比較，從而得出一修正數，并對外發布。接收機收到該修正數后，與自身的觀測值進行比較，消去大部分誤差，得到一個比較準確的位置。實驗表明，利用差分GPS，定位精度可提高到5米。 GPS前景 由于GPS技術所具有的全天候、高精度和自動測量的特點，作為先進的測量手段和新的生產力，已經融入了國民經濟建設、國防建設和社會發展的各個應用領域。 隨著冷戰結束和全球經濟的蓬勃發展，美國政府宣布2000年至2006期間，在保證美國國家安全不受威脅的前提下，取消SA政策，GPS民用信號精度在全球范圍內得到改善，利用C/A碼進行單點定位的精度由100米提高到20米，這將進一步推動GPS技術的應用，提高生產力、作業效率、科學水平以及人們的生活質量，刺激GPS市場的增長。據有關專家預測，在美國，單單是汽車GPS導航系統，2000年后的市場將達到30億美元，而在我國，汽車導航的市場也將達到50億元人民幣。可見，GPS技術市場的應用前景非�？捎^。 http://jpkc.yrcti.edu.cn/gps/link/jxnr/in/in/C(jg).doc 第三章 GPS系統的組成與 GPS信號 第一節 GPS定位系統的組成 GPS定位系統包括三大部分： （1）地面監控部分；（2）空間衛星部分；（3）用戶接收部分。 一、地面監控部分 （一）地面監控部分的分布 地面監控部分在GPS定位系統試驗階段和工作階段有所不同。試驗衛星的地面監控站由設在范登堡空軍基地的一個主控站、一個注入站和一個監測站及其它地方的四個檢測部分組成。 主控站設在美國本土科羅拉多斯平士（Colorado Spings）的聯合空間執行中心 CSOC；三個注入站分別設在大西洋的阿森松（Ascension），印度洋的狄哥.伽西亞（Diego Garcia）和58車的卡瓦加蘭 (Kwajalein) 三個美國空軍基地上；五個監測站，除一個單獨在夏威夷外，其余四個都分設在主控站和注入站上。 （二）監控系統的作用 1．主控站的作用 1）收集數據；2）數據處理；3）監測與協調 ；4）控制衛星。 2．監控站的作用 監控站根據其接收到的衛星擴頻信號求出相對于其原子鐘的偽距和偽距差，檢測出所測衛星的導航定位數據。利用環境傳感器測出當地的氣象數據。然后將算得的偽距、導航數據、氣象數據及衛星狀態數據傳送給主控站，供主控站使用。 3．注入站的作用 其主要作用是將主控站需傳輸給衛星的資料以既定的方式注入到衛星存儲器中，供衛星向用戶發送。 二、空間衛星部分 空間衛星部分是由空間運行的多顆衛星按一定的規則組成的GPS衛星星座。 GPS衛星的主要作用有三方面： （1）接收地面注入站發送的導航電文和其它信號； （2）接收地面主控站的命令，修正其在軌運行偏差及啟用備件等； （3）連續地向廣大用戶發送GPS導航定位信號，并用電文的形式提供衛星自身的現勢位置與其它在軌衛星的概略位置，以便用戶接收使用。

回答者：romanticana2016-02-28 00:00