全球定位系統gps

1、全球定位系統（GlobalPositioningSystem，通常簡稱GPS）是一個中距離圓型軌道衛星導航系統。它可以為地球表面絕大部分地區（98%）提供準確的定位、測速和高精度的時間標準。系統由美國國防部研制和維護，可滿足位于全球任何地方或近地空間的軍事用戶連續精確的確定三維位置、三維運動和時間的需要。該系統包括太空中的24顆GPS衛星；地面上的1個主控站、3個數據注入站和5個監測站及作為用戶端的GPS接收機。最少只需其中4顆衛星，就

2、能迅速確定用戶端在地球上所處的位置及海拔高度；所能收聯接到的衛星數越多，解碼出來的位置就越精確。該系統是由美國政府于20世紀70年代開始進行研制于1994年全面建成。使用者只需擁有GPS接收機，無需另外付費。GPS信號分為民用的標準定位服務（SPS，StardPositioningService)和軍規的精確定位服務（PSS，PrecisePositioningService)兩類。由于SPS無須任何授權即可任意使用，原本美國因為擔心敵

3、對國家或組織會利用SPS對美國發動攻擊，故在民用訊號中人為地加入誤差以降低其精確度，使其最終定位精確度大概在100米左右；軍規的精度在十米以下。2000年以后，克林頓政府決定取消對民用訊號的干擾。因此，現在民用GPS也可以達到十米左右的定位精度。GPS系統擁有如下多種優點：全天候，不受任何天氣的影響；全球覆蓋（高達98%）；三維定速定時高精度；快速、省時、高效率；應用廣泛、多功能；可移動定位；不同于雙星定位系統，使用過程中接收機不需要發

4、出任何信號增加了隱蔽性，提高了其軍事應用效能。GPS系統的組成系統的組成GPS系統包括三大部分：空間部分—GPS衛星星座；地面控制部分—地面監控系統；用戶設備部分—GPS信號接收機。GPS衛星星座：衛星星座：由21顆工作衛星和3顆在軌備用衛星組成GPS衛星星座記作（213）GPS星座。24顆衛星均勻分布在6個軌道平面內軌道傾角為55度各個軌道平面之間相距60度即軌道的升交點赤經各相差60度。每個軌道平面內各顆衛星之間的升交角距相差90度

5、一軌道平面上的衛星比西邊相鄰軌道平面上的相應衛星超前30度。在兩萬公里高空的GPS衛星當地球對恒星來說自轉一周時它們繞地球運行二周即繞地球一周的時間為12恒星時。這樣對于地面觀測者來說每天將提前4分鐘見到同一顆GPS衛星。位于地平線以上的衛星顆數隨著時間和地點的不同而不同最少可見到4顆最多可見到11顆。在用GPS信號導航定位時為了結算測站的三維坐標必須觀測4顆GPS衛星稱為定位星座。這4顆衛星在觀測過程中的幾何位置分布對定位精度有一定的

6、影響。對于某地某時甚至不能測得精確的點位坐標這種時間段叫做“間隙段”。但這種時間間隙段是很短暫的并不影響全球絕大多數地方的全天候、高精度、連續實時的導航定位測量。GPS工作衛星的編號和試驗衛星基本相同。0)holdonfai2(2)=d2r173.34bb(2)=plot3(rsvsin(fai2(2))cos(pitheta)sin(pitheta)cos(55pi180)rsvcos(fai2(2))sin(pitheta)rsvs

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8、(fai2(3))cos(pitheta)cos(55pi180)rsvcos(fai2(3))sin(55pi180)rsvcos(fai2(3))colkmarker.markersize40)holdonfai2(4)=d2r309.98bb(4)=plot3(rsvsin(fai2(4))cos(pitheta)sin(pitheta)cos(55pi180)rsvcos(fai2(4))sin(pitheta)rsvsin(f

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11、a)rsvsin(fai3(2))cos(pitheta)cos(55pi180)rsvcos(fai3(2))sin(55pi180)rsvcos(fai3(2))colymarker.markersize40)holdonfai3(3)=d2r339.67cc(3)=plot3(rsvsin(fai3(3))cos(pitheta)sin(pitheta)cos(55pi180)rsvcos(fai3(3))sin(pitheta)

12、rsvsin(fai3(3))cos(pitheta)cos(55pi180)rsvcos(fai3(3))sin(55pi180)rsvcos(fai3(3))colymarker.markersize40)holdonfai3(4)=d2r11.80cc(4)=plot3(rsvsin(fai3(4))cos(pitheta)sin(pitheta)cos(55pi180)rsvcos(fai3(4))sin(pitheta)rsv