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GPS是全球衛(wèi)星定倫系統(tǒng)(GIobal Positionting System)的簡稱，是由美國70年代初的“子午儀衛(wèi)星導航定位”技術上發(fā)展而成的具有全球性、全能性(陸地、海洋、航空與航天)、全天候性優(yōu)勢的導航定位、精確定時、測速系統(tǒng)。1973年美國國防部批準成立聯(lián)合計劃局，正式展開對GP5的論證和研究工作，經(jīng)歷20年、耗資300多億美圓，1986年進入實用組網(wǎng)，至U93年，系統(tǒng)基本完成。
GPs原是美國為軍事目的而開發(fā)的電子圍欄報價高技術系統(tǒng)，主要用于戰(zhàn)機、戰(zhàn)艦、坦克、軍車等的導航定位以及尋彈的制導、電子偵查、大地測量、搜索營救等業(yè)務。在1991年的海灣戰(zhàn)爭中，美國憑借著當時已發(fā)射在軌的導航衛(wèi)星，使多國部隊各兵種在定位、導航、授時及測繪、后勤運輸?shù)确矫?，顯示了卓越的功能，為這場戰(zhàn)爭立廠了汗馬功勞。在戰(zhàn)爭中，GPs的抗干擾性、保密件和低故障率也受到了實際的檢驗，使它在軍事及民用各方面受到各國政府和商業(yè)界nt重視。海灣戰(zhàn)爭后，美國將GPs系統(tǒng)向全世界的民用用戶免費開放.在全世界任何地點的用戶，只要有一臺GPs接收機，即可通過免費接收(gps衛(wèi)星提供的定位信息來精確地確定出自己所處的地理位置(經(jīng)、緯度)。
隨著GPs技術向民間的開放，GPs系統(tǒng)在交通管理、車輛導航、公共安全度、地質(zhì)勘探及精密測量等眾多領域獲得了廣泛的采用。
GPs由三大子系統(tǒng)構成：即空間衛(wèi)星系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)、用戶接收系統(tǒng)。
1．空間衛(wèi)星系統(tǒng)
空間衛(wèi)星系統(tǒng)由均勻分布在6個軌道平面上的24顆(其中3顆為備用)高軌道衛(wèi)星構成，各軌道平面相對于赤道平面的傾角為托度，軌道平面間距60度，在每一軌道平面內(nèi)，各衛(wèi)星的間隔為90度。GPS空間衛(wèi)星的這種分布方式，可以保證在地球上的任何地點都能連續(xù)同步地觀測到至少4顆衛(wèi)星，從而可提供三維(經(jīng)度、緯度、高度)空間定位。
每顆衛(wèi)星都gC置有精度極高的原于鐘(30萬年誤差僅為1秒)、偽隨機碼發(fā)生器、導航文件存儲器及收發(fā)信機。發(fā)信機在無線電波的L波段的兩個頻道上(1575．42MH2及1227．60MHz)發(fā)射偽隨機碼擴頻調(diào)制的無線電信號，其中導航信號有高精度定位的P碼及一般標準的c／A碼。導航電文包括衛(wèi)星的軌道參數(shù)、衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星星鐘、電離層傳播時延及時鐘修正參數(shù)等數(shù)據(jù)。其中P碼密級較高，其有密鑰，專供美軍及其它特許的用戶使用；c從碼為全球的民間用戶提供免費服務，也作為幫助P碼進行粗略搜索之用。
2．地面監(jiān)控系統(tǒng)
地面監(jiān)控系統(tǒng)由均勻分布在美國本土和三大詳?shù)拿儡娀厣系?個監(jiān)測站、站和三個注入站構成。該子系統(tǒng)的功能是：對空間的衛(wèi)星系統(tǒng)進行監(jiān)測、控制，衛(wèi)星注入更新的導航電文。
主控站是整個GPs系統(tǒng)的核心，它的功能是為全系統(tǒng)提供時間基準；監(jiān)視、控制衛(wèi)星的軌道；處理監(jiān)測站送來的各種數(shù)據(jù)；編制各衛(wèi)星星歷；計算和修正時鐘誤差及電離層對電波傳播影響造成的偏差；當衛(wèi)星失效時及時調(diào)用備用衛(wèi)星等。
監(jiān)測站負責對諸衛(wèi)星進行連續(xù)跟蹤和監(jiān)視，測量每顆衛(wèi)星的偽距和距離差，采集氣象數(shù)據(jù)，并將觀測數(shù)據(jù)傳送給主控站進行處理，5個監(jiān)控站均為無人值守的數(shù)據(jù)采集中心。
數(shù)據(jù)注入站負責在衛(wèi)星飛經(jīng)上空時將有關信息和指令從數(shù)據(jù)庫取出，發(fā)往衛(wèi)星。并檢驗其輸人情息是否正確。每顆衛(wèi)星每天至少注入一次數(shù)據(jù)，更新后的數(shù)據(jù)為第二天運行提供最新的衛(wèi)星參數(shù)及時鐘參數(shù)，并糾正衛(wèi)星的姿態(tài)，確保GPs系統(tǒng)處于良好的工作狀態(tài)。
3．用戶接收系統(tǒng)
用戶接收系統(tǒng)主要由LPs衛(wèi)星接收機和〔；PS數(shù)據(jù)處理軟件構成。
GPs衛(wèi)星接收機的基本結構是天線單元和接收單元兩部分。天線單元的主要作用是：當GPS衛(wèi)星從地平線上升起時，能捕獲、跟蹤衛(wèi)里，接收放大GPS信號。接收單元的主要作用是：記錄(iPS信號并對信號進行解調(diào)和濾波處理，還原出GPS衛(wèi)星發(fā)送的導航電文，解求信號在站、星問的傳播時間和載波相位差，實時地獲得導航定位數(shù)據(jù)或采用測后處理方式、獲得定位、測速、定時數(shù)據(jù)。GPs數(shù)據(jù)處理軟件的主要功能是對(vs接收機獲取的衛(wèi)星測量數(shù)據(jù)進行“粗加丁”、“頒處理”，并對處理結果進行計算、坐標轉(zhuǎn)換及分析綜合處理。解得測站的三維坐標，測體的坐標、運動速度、方向及精確時刻。
如果說太空衛(wèi)星系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng)均由美國一手操辦的話，那么用戶系統(tǒng)便由各國的用戶自行設N和實施了。只要你持釘?shù)腉Ps接收設備有能力對GFs衛(wèi)星發(fā)來的信息碼(主要是指c／A碼)進行解碼，從中狀悉衛(wèi)星坐標及時間，并與自身時鐘進行對比及處理有關數(shù)據(jù)，即可實現(xiàn)GPs的各種用途。
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