gps定位系统概述及定位原理

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1、GPS定位系统概述及定位原理作者：鼎然工作室   更新时间：2004-06-02  【IT168技巧】本文将阐述GPS系统的相关基本概念以及定位原理。定位系统概述　　全球定位系统（GlobalPositioningSystem-GPS）是美国从本世纪70年代开始研制，历时20年，耗资300亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统，还提供实时、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，是美国独霸全球战略重要组成。截止1994年3月，全球覆盖率高达9

2、8%的24颗GPS卫星星座已经布设完成。　　全球定位系统共由三部分构成：   1.地面控制部分，由主控站（负责管理、协调整个地面控制系统的工作）、地面天线（在主控站的控制下，向卫星注入导航电文）、监测站（数据自动收集中心）和通讯辅助系统（数据传输）组成；   2.空间部分，由24颗卫星组成，分布在6个轨道平面上；   3.用户装置部分，主要由GPS接收机和卫星天线组成。   全球定位系统的空间部分使用24颗高度约2.02万千米的卫星组成卫星星座。21+3颗卫星均为近圆形轨道，运行周期约为11小时58分，分布在六个轨道面上（每轨道面四颗），轨道

3、倾角为55度。卫星的分布使得在全球的任何地方，任何时间都可观测到四颗以上的卫星，并能保持良好定位解算精度的几何图形（DOP）。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。   经过20余年的实践证明，GPS系统是一个高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和定时的多功能系统。GPS技术已经发展成为多领域、多模式、多用途、多机型的高新技术国际性产业。目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。GPS定位系统概述及定位原理作者：鼎然工作室   更新时间：2004-06-02 定位原理　　GPS的基本定位原理是：卫星不间断地发送自身的星历参

4、数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。  　　给大家举例说明一下吧，假设恒星在17710米的高度，这是一种高轨道与精密定位的观测方式，以此恒星为圆心画一个圆，而我们位置正处于球上面。再假设第二颗恒星距离大家19320米，而大家正处于处于这两颗球所交集的圆周上，现在大家在以第三恒星做精密定位，假设高度20930米，大家即可进一步缩小范围到二点位置上，但是其中一点为大家所在的位置极有可能在太空的某一点，因此，大家舍弃这一参考点选择另一点为位置参考点。　　如果要获得更精确的定位，则必定要在

5、测量第四颗恒星，从基本的物理观念上来说，以信号传输的时间乘以速度即是大家与恒星的距离，大家将此测得为虚拟距离。在GPS的测量上，大家测的是无线信号，速度几乎达到光速，时间短的惊人，甚至只要0.06秒，时间的测量需要两个不同的时钟，一个时钟装置于恒星上以记录无线电信号传输的时间，另一个时钟则装置在接收器上，用以记录无线电信号接收的时间，虽然恒星传送信号至接收器的时间极短，但时间上并不同步，假设恒星与接受器同时发出声音给大家，大家会听到两种不同的声音，这是因为恒星从17710米远的地方传来，所以会有延迟的是时间，因此，大家可以延迟接收器的时间，从

6、延迟的时间×速度，就是接收器到恒星的距离，此即为GPS的基本定位原理。 【内容导航】