GPS是英文GlobalPositio
i
gSystem(全球定位系统)的简称。它是随着现代化科学技术发展而建立的一精密卫星无线电导航定位系统,GPS起始于1958年美国军方的一个项目,1964年投入使用。20世纪70年代,美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS。主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年全面建成,全球覆盖率高达98的24颗GPS卫星星座己布设完成。可为航空,航天。陆地、海洋、等用户提供三维的导航,与其它定位技术相比,该系统具有全球连续覆盖,定位精度高,快速、全天候观测、无需通视、操作简便、抗干扰能力强等优点。
卫星定位技术概况
卫星定位技术,是指人类利用人造地球卫星确定测站点位置的技术。
人造地球卫星仅仅作为一种空间观测目标,有地面观测站对卫星的瞬间位置进行摄影测
量,测定测站点至卫星的方向,建立三星三角网。
GPS整个系统由二个独立的部分组成空间卫星星座、地面监控与控制站
和用户设备。
1卫星星座部分GPS的空间卫星星座由24颗卫星组成,其中将21颗
卫星分配为工作卫星,3颗分配为备用卫星。目前,实际工作的卫星大约有30
颗。将这24颗卫星平均分配在6个轨道面内,每四颗卫星不均匀的分配在一
个轨道上。卫星轨道面对十地球赤道面的倾斜角约55度。6个轨道平分后,每
相邻之间的轨道的经度升交角相差60度。在相邻轨道上,临近卫星的交距相
差约30度。GPS卫星属十地球中轨卫星,位十距离地球表面高度约
20200km的上空,其运行周期为11小时58分。在同一观测站上,每天出现的
卫星分布图相同,考虑到地球自转一次是24小时,其卫星的分布状况和运行
每天要提前4分钟重复一次。每颗卫星每天大约5小时是处在地平线以上的,
因此每天观测的位十地平线以上的卫星数目是不定的,一般来说最少为4颗,多则可达到11颗。一周的时间为12恒星时。这样,对十地面观测者来说,每天将提前4分钟见到
f同一颗GPS卫星。位十地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同,最少可见到4颗,最多可见到11颗。在用GPS信号导航定位时,为了结算测站的二维坐标,必须观测4颗GPS卫星,称为定位星座。这4颗卫星在观测过程中的几何位置分布对定位精度有一定的影响。对十某地某时,甚至不能测得精确的点位坐标,这种时间段叫做“间隙段”。但这种时间间隙段是很短暂的,并不影响全球绝大多数地方的全天候、r