GPS概述
物流信息技术(GPS)
路径实时调整
根据实时路况信息和天气状况，对运输路径进行实 时调整，确保运输过程的安全和效率。
多模式路径规划
支持多种交通方式的路径规划，如公路、铁 路、水路等，满足不同运输需求和成本考虑 。
03
GPS技术优势与限制
技术优势
实时定位
GPS技术可以实时追踪和定位物品或 车辆的位置，提供准确的物流信息。
人工智能技术将在物流行业中得到更广泛的应用，推动物流行业的 智能化和自动化发展。
物联网与物流融合
物联网技术将与物流行业深度融合，实现物流各个环节的智能化和 协同化。
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GPS系统组成
上运行，并不 断发送信号。
地面控制部分
负责监控卫星的运行状态和传输校正参数。
用户部分
包括GPS接收器和数据处理软件，用于接收卫星 信号并计算位置和时间信息。
02
GPS在物流中的应用
运输管理
实时监控
通过GPS技术，对运输车辆进行实时 监控，了解车辆的位置、速度和行驶 轨迹，确保运输过程的安全和效率。
室内定位技术
01
随着技术的发展，室内定位将成为GPS技术的重要发展方向，
以解决建筑物内部和地下空间的定位问题。
与其他技术的融合
02
未来GPS技术将与其他物流信息技术如物联网、大数据等融合，
进一步提高物流效率。
智能化发展
03
通过与人工智能技术的结合，GPS技术将实现更智能的路线规
划和物品追踪。
04
GPS在物流行业的挑战 与解决方案
物流信息技术(GPS)
目 录
• GPS技术概述 • GPS在物流中的应用 • GPS技术优势与限制 • GPS在物流行业的挑战与解决方案 • GPS在物流行业的未来展望
gps卫星定位
GPS卫星定位什么是GPS卫星定位全球定位系统（GPS）是一种用于确定地理位置的系统，通过使用一组卫星以及接收器在地面上的设备来实现。
GPS由美国国防部开发，现在已经成为全球范围内最常用的定位系统之一。
GPS卫星定位的工作原理GPS卫星定位系统由3部分组成：卫星、地面控制站和接收器。
卫星是通过太空发射的，它们围绕地球轨道运行。
地面控制站用来监测和管理卫星的运行状态。
接收器是放置在地面上或者其他设备上用来接收卫星发出的信号。
GPS中的接收器通过接收卫星发射的无线电信号，计算出自己的位置。
接收器将接收到的信号与卫星发送的数据进行比较，并计算出自己与卫星之间的距离。
通过同时接收多个卫星的信号，接收器可以确定自己的位置。
GPS卫星定位的应用GPS卫星定位已经广泛应用于各个领域，如汽车导航、航空导航、船舶导航、灾害监测和军事等。
具体应用包括：1.汽车导航：许多汽车都内置了GPS导航系统，它们可以引导司机找到目的地，并提供实时交通信息等辅助功能。
2.航空导航：飞机使用GPS导航系统来确定自己的位置、航向和高度，以确保安全飞行。
3.船舶导航：船舶可以使用GPS系统来确定自己的位置和航向，以保证航行安全。
4.灾害监测：GPS卫星定位可以被用来监测地震、火山活动和其他自然灾害的移动模式，从而提供及时的警报和预警。
5.军事：GPS在军事领域有广泛应用，用于导航、定位、目标追踪等。
GPS卫星定位的优势和限制GPS卫星定位的主要优势在于其全球覆盖和高精度。
由于卫星的运行方式，GPS系统可以在全球范围内提供位置定位服务。
此外，GPS的定位精度可以达到数米的级别，对于大多数应用来说已经足够精确。
然而，GPS卫星定位也存在一些限制。
首先，GPS信号在穿过建筑物、树木或者其他遮挡物时会被阻挡，导致信号质量下降。
其次，恶劣的天气条件如暴风雨、大雪等可能影响GPS 信号的接收。
最后，GPS定位的成本较高，包括卫星发射和维护、地面控制站的建设和维护以及接收器的购买和更新等。
6.2全球定位系统(GPS)
1、全球定位系统概述（1）GPS的概念及其发展GPS是英文缩写，其全名为Navigation System Timing and Raging／Global positioning System，即。
"授时与测距导航系统／全球定位系统".全球定位系统GPS，于1973年由美国政府组织研究，耗费巨资，历经约20年，于1993年全部建成。
该系统是伴随现代科学技术的迅速发展而建立起来的新一代精密卫星导航和定位系统，不仅具有全球性、全天候、连续的三维测速、导航、定位与授时能力，而且具有良好的抗干扰性和保密性。
该系统的研制成功已成为美国导航技术现代化的重要标志，被视为本世纪继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的又一重大科技成就。
全球定位系统的研制，最初主要用于军事目的。
如为陆海空三军提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测、应急通讯和爆破定位等方面，其作用已在1991年海湾战争中得到了证实。
以美国为首的多国部队所持有的17000台GPS接收机被认为是作战武器的效率倍增器，是赢得海湾战争胜利的重要技术条件之一。
随着GPS系统步入试验和实用阶段，其定位技术的高度自动化及所达到的高精度和巨大的潜力，引起了各国政府的普遍关注，同时引起了广大测量工作者的极大兴趣。
特别是近几年来，GPS定位技术，在应用基础研究、新应用领域开拓、软硬件开发等方面都取得了迅速发展。
目前，GPS精密定位技术已经广泛地渗透到了经济建设和科学技术的许多领域，尤其是在大地测量学及其相关学科领域，如地球动力学、海洋大地测量学、天文学、地球物理和资源勘探、航空与卫星遥感精密工程测量、变形监测、城市控制测量等方面的广泛应用，充分显示了这一卫星定位技术的高精度和高效益。
这预示测绘界将面临着一场意义深远的变革，从而使测绘领域步入一个崭新的时代。
在我国测绘行业，GPS的应用起步较晚，但发展速度很快。
测绘工作者们在GPS 应用基础研究和实用软件开发等方面取得了大量的成果；从而为GPS技术在我国全面推广提供了技术保证。
GPS的发展与应用
未来发展与挑战
随着物联网、人工智能等技术的不断发展，GPS技术将与这些技术深度融合，实现更加智能化、个性 化的定位服务。
同时，随着高精度地图、5G通信等技术的普及和应用，GPS技术将面临更多的挑战和机遇。未来需要 进一步加强技术创新和研发，以满足不断增长的高精度定位需求。
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环境监测与保护
GPS技术还可以用于环境监测和保 护领域，精确测定污染源位置和生 态变化情况，为环境保护和可持续 发展提供支持。
04 GPS技术前沿与展望
高精度定位技术
实时动态差分定位
通过实时接收多个卫星信号，结合已知位置信息，对接收到的数据进行差分处 理，以获得高精度的定位结果。
载波相位定位
利用GPS卫星载波信号进行相位Biblioteka 量，实现厘米级甚至毫米级的高精度定位。
农业机械导航
03
通过GPS技术，农业机械在进行耕作、收割等作业时可以实现
精确导航和自动化操作。
测量与地理信息获取
地形测量
GPS技术在地形测量领域中发挥着重要作用，能够快速、 准确地获取地形数据和地理信息。
地理信息系统（GIS） 通过GPS技术，GIS系统可以获取更加精确和实时的地理 信息数据，为城市规划、资源管理、环境保护等领域提供 有力支持。
计算位置
通过接收到的卫星信号，结合卫星轨 道和时间信息，用户可以计算出自己 的位置、速度和时间。
导航与定位
GPS接收器通过接收多颗卫星的信号 并进行处理，可以提供精确的导航和 定位服务。
02 GPS发展历程
GPS起源与早期发展
GPS定位基本原理
GPS定位基本原理GPS（全球定位系统）是一种利用地球上的卫星网络进行定位的技术。
它能够提供高精度的位置信息，并广泛应用于导航、地图、车辆追踪等领域。
本文将介绍GPS定位的基本原理。
一、GPS系统概述GPS系统由一组卫星、地面控制站和接收设备组成。
现代化的GPS 系统通常由24颗工作卫星和3颗备用卫星组成，这些卫星分布在地球低轨道上。
地面控制站负责维护卫星轨道和时间同步，并向卫星发送指令。
二、GPS定位原理GPS定位的基本原理是通过测量卫星与接收设备之间的信号传播时间来计算准确的位置。
GPS接收设备内置有多个接收天线，用于接收来自卫星的导航信号。
1. 三角测量原理GPS定位利用了三角测量原理。
当接收设备接收到至少4颗以上的卫星信号后，就可以通过测量信号传输时间来计算卫星与接收设备之间的距离。
接收设备根据这些距离信息，利用三角测量原理计算出自身的准确位置。
2. 卫星钟同步GPS定位还需要考虑卫星和接收设备之间的时间同步问题。
卫星内置高精度的原子钟用于发送导航信号，并提供时间信息。
接收设备通过测量信号传播的时间差，校正卫星和自身设备之间的时间差，以确保定位的准确性。
3. 误差校正GPS定位还需要考虑各种误差对定位结果的影响，并进行相应的校正。
常见的误差包括大气延迟、钟差误差和多径效应等。
大气延迟是由于卫星信号穿过大气层而引起的延迟；钟差误差是卫星和接收设备内部时钟不完全同步所导致的误差；多径效应则是由于信号在传播过程中被建筑物、地形等物体反射而引起的误差。
通过采用差分定位、精密码和半载波技术等手段，可以对这些误差进行校正，提高定位的准确性。
4. 差分定位技术差分定位是一种通过参考站和接收站之间的距离差异进行差分计算来提高定位精度的技术。
参考站会测量准确的位置，并将数据通过无线电信号传输给接收设备进行差分计算。
差分定位可以有效降低多种误差的影响，提高定位的准确性。
三、GPS定位的应用GPS定位技术已广泛应用于各个领域。
全球定位系统GPS原理及应用
2、卫星定位系统 最早的卫星定位系统是美国的子午仪系统
（Transit），1958年研制，64年正式投入使用。 由于该系统卫星数目较小（5-6颗），运行高度较 低（平均1000KM），从地面站观测到卫星的时间 隔较长（平均1.5h），因而它无法提供连续的实时 三维导航，而且精度较低。
为满足军事部门和民用部门对连续实时和三维 导航的迫切要求。1973年美国国防部制定了GPS 计划。
并开始逐步深入人们的日常生活。
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GPS系统的特点: 1、全球，全天候工作：
能为用户提供连续，实时的三维位置，三维速 度和精密时间。不受天气的影响。 2、定位精度高：
单机定位精度优于10米，采用差分定位，精度 可达厘米级和毫米级。 3、功能多，应用广：
随着人们对GPS认识的加深，GPS不仅在测量， 导航，测速，测时等方面得到更广泛的应用，而且 其应用领域不断扩大。
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3、GPS发展历程 GPS实施计划共分三个阶段： 第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从1973年到
1979年，共发射了4颗试验卫星。研制了地面接收机及 建立地面跟踪网。
第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979年到 1984年，又陆续发射了7颗试验卫星，研制了各种用途 接收机。实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准。
(5)“坐标基准”建立后设置“坐标格式”帮助用户选择或建立自已的坐 标投影模型。见图18、19。
图18
图19
28
(6)光标选择“用户设置”按ENTER鍵进入输入数值。输入后可显示北 京54椭球基准的平面坐标。 (7)标准高斯投影：LG：输入3/6度带中央子午线经度；ECH： 尺度比为 1；EAST：Y加500公里；用户也可自定义投影参数，确认后退出，接收 机将显示当地平面坐标。见图20。
1GPS概述
GPS的发展概况 1.2.3 GPS的发展概况
1957年10月4日 第一颗人造卫星 Sputnik I 发射成功。 1958年12月开始设计 NNSS– TRANSIT，即子 午 卫星系统。1964年1月该系统正式运行。1967 年7月系统解密以供民用。
子午导航系统特征： 卫星：6颗(1.5h间隔) 极地轨道 轨道高度：1100km 信号频率：400MHz 150MHz 绝对定位精度：3-5m 相对定位精度：1m 定位原理：多普勒定位 存在问题： 卫星少，无法实现实时定位； 轨道低，难以精密定轨； 频率低，难以消除电离层影响。
数 字报文通信能力，可以一次传送超过100个 汉字的信息。
精密授时：北斗导航系统具有单向和双向
两种授时功能。根据不同的精度要求,利用授 时终端,完成与北斗导航系统之间的时间和频 率同步,可提供数十纳秒级的时间同步精度。
北斗应用五大优势
同时具备定位与通讯功能，无需其他通讯系 统支持 覆盖中国及周边国家和地区，24小时全天候服 务，无通讯盲区
深圳市连续运行卫星定位服务系统（SZCORS） 深圳市连续运行卫星定位服务系统（SZCORS）
由若干连续运行的GPS卫星定位基准站、监控分析中心 及数据通信网络等部分组成的，是现代网络大地测量具体架 构模式与实用技术的具体实践。它是获取和采集各类空间信 息位置、时间和与此相关的动态变化的一种基础设施。通过 数据通信网络，如因特网和广播网等，向各类测量和导航用 户提供按照国际通用格式编排的基准站坐标和GPS测量数据， 以满足不同行业、用户对精密定位，快速和实时定位、导航 的要求，及时地满足城市规划、国土测绘、地籍管理、城乡 建设、环境监测、防灾减灾、船舶、车辆导航、交通监控、 物流管理等多种现代信息化管理的社会需求。
GPS基本知识
gps概述即全球定位系统（global positioning system）。
简单地说，这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。
这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。
这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人，安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地。
全球定位系统(gps)是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。
其主要目的是为陆、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，是美国独霸全球战略的重要组成。
经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗gps卫星星座己布设完成。
gps全球卫星定位系统由三部分组成：空间部分———gps星座；地面控制部分———地面监控系统；用户设备部分———gps 信号接收机。
◆gps的前身gps系统的前身为美军研制的一种子午仪卫星定位系统(transit），1958年研制，64年正式投入使用。
该系统用5到6颗卫星组成的星网工作，每天最多绕过地球13次，并且无法给出高度信息，在定位精度方面也不尽如人意。
然而，子午仪系统使得研发部门对卫星定位取得了初步的经验，并验证了由卫星系统进行定位的可行性，为gps系统的研制埋下了铺垫。
由于卫星定位显示出在导航方面的巨大优越性及子午仪系统存在对潜艇和舰船导航方面的巨大缺陷。
美国海陆空三军及民用部门都感到迫切需要一种新的卫星导航系统。
为此，美国海军研究实验室(nrl)提出了名为tinmation的用12到18颗卫星组成10000km高度的全球定位网计划，并于67年、69年和74年各发射了一颗试验卫星，在这些卫星上初步试验了原子钟计时系统，这是gps系统精确定位的基础。
而美国空军则提出了621-b的以每星群4到5颗卫星组成3至4个星群的计划，这些卫星中除1颗采用同步轨道外其余的都使用周期为24h的倾斜轨道该计划以伪随机码(prn)为基础传播卫星测距信号，其强大的功能，当信号密度低于环境噪声的１％时也能将其检测出来。
GPS卫星定位测量概述
GPS卫星定位测量概述
GPS卫星定位测量利用全球定位系统(GPS)来对地球上的物体进行定
位测量。
GPS测量根据与地球上特定位置的GPS卫星之间的时差来测量准
确的距离，可以推导出地球上物体的准确位置。
它是一种先进的测量方法，与传统的地面测量方法相比具有更高的准确性和精确度。
GPS测量系统由一个或多个GPS卫星定位器和一台处理器组成。
GPS
卫星定位器捕获GPS信号，并传输至处理器，然后处理器通过计算时间差
来确定物体的位置，从而计算出物体的准确位置。
GPS测量可以用来测量
地面处物体的准确位置，也可以用来测量地形，地表特征和地下洞穴等物
体的准确位置。
GPS测量使用的是由美国国家航空航天局(NASA)发射的24颗GPS卫星，这些卫星位于地球的各个象限，不断旋转，为地球上的物体提供准确
的定位服务。
GPS测量也可以与导航测量系统结合使用，在无线电测量和
电磁测量中产生更加准确的结果。
GPS测量是一种技术精密的测量方法，并非每个人都能理解它的原理。
因此，在使用GPS测量之前，需要获得有关GPS测量的相关知识，然后根
据实际情况选择合适的GPS测量设备和GPS测量方法。
另外，还需要对GPS测量的结果进行合理的检验和校正，以确保测量的准确性。
总之，GPS测量是一种先进的测量方法。
全球定位系统概述
1.什么是全球定位系统（GPS）全球定位系统（Global Positioning System - GPS）是美国从本世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，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。
经近10年我国测绘等部门的使用表明，GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科，从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。
全球定位系统(Global Positioning System,缩写GPS)是美国第二代卫星导航系统。
是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的，它采纳了子午仪系统的成功经验。
和子午仪系统一样，全球定位系统由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。
按目前的方案，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。
地面监控部分包括四个监控间、一个上行注入站和一个主控站。
监控站设有GPS用户接收机、原子钟、收集当地气象数据的传感器和进行数据初步处理的计算机。
监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站。
主控站设在范登堡空军基地。
它对地面监控部实行全面控制。
主控站主要任务是收集各监控站对GPS卫星的全部观测数据，利用这些数据计算每颗GPS卫星的轨道和卫星钟改正值。
上行注入站也设在范登堡空军基地。
它的任务主要是在每颗卫星运行至上空时把这类导航数据及主控站的指令注入到卫星。
GPS发展简史与服务概述
GPS发展简史与服务概述GPS（Global Positioning System，全球定位系统）发展简史与服务概述GPS（Global Positioning System），全球定位系统，是一种通过卫星进行测量和计算来确定地理位置的技术。
它是由美国建立和维护的，为全球提供定位、导航和时钟同步服务。
本文将简要介绍GPS的发展历程，并概述其提供的主要服务。
GPS的发展历程可追溯到上世纪70年代初。
当时，美国国防部为了满足军事需求，在全球部署了一组卫星，以提供精确的定位和导航服务。
这个系统最初被称为“NAVSTAR GPS”，并于1978年开始提供有限的民用服务。
然而，直到上世纪90年代，GPS才得以广泛应用于民用领域。
在过去的几十年里，GPS系统逐步发展壮大。
1983年，美国国防部将这个系统对民用开放，并提供更准确的定位服务。
系统的精确度从最初的几百米提高到数米，甚至更好。
在20世纪90年代，GPS接收器的尺寸大幅缩小，成本大幅下降，开始进入大众市场。
公众可以购买GPS接收器，将其安装在汽车、手机、手表等设备上，实时获取自身的地理位置。
GPS的服务包括定位、导航和时钟同步。
定位是GPS系统最基础和最主要的服务，它通过卫星上的原子钟和接收器测量卫星与接收器之间的信号延迟时间，以计算出接收器的地理位置。
导航服务是GPS系统的核心功能之一，通过计算接收器当前位置和目的地之间的距离和方向，给用户提供导航指引，帮助用户安全、准确地到达目的地。
时钟同步是GPS系统中的另一个重要应用，GPS提供的时间信号非常准确，可以用于各种需要精确时间的应用，例如金融交易、科学实验等。
GPS技术在许多领域都有广泛的应用。
在交通运输方面，GPS导航系统可以为驾驶员提供路线规划和即时交通信息，帮助减少拥堵和提高行驶效率。
在军事领域，GPS系统为军队提供精确的定位和导航服务，用于战术作战、兵力调度等。
在航空航天领域，GPS被广泛应用于飞机和导弹的导航系统中，确保其准确地到达目标。
GPS
GPS 全球卫星导航仪概述(GPS---GLOBAL POSITIONING SYSTEM) 全球卫星导航是导航卫星进行的全球，全天候，高精度的连续定位系统。
它是以空间卫星为基础的无线电导航系统。
借助于24颗高轨道空间人造卫星为全球表面以及近地空间用户，通过测量距离和距离的变化率来精确提供全天候，连续实时，高精度的三维位置，速度和时间信息。
该系统已经涉及到航空，航海，大地测量，交通管制，农作物产量提高等各个领域GPS全球定位系统主要有三部分组成: 空间部分，地面控制部分和用户设备部分。
GPS 卫星导航仪的一般组成：GPS天线和接收机主机。
一训练目的通过评估训练让学生了解GPS 基本原理，通过训练能够熟练地进行GPS的基本操作。
尤其是到船上工作中能够用到的功能要熟练的操作。
为将来的工作打下良好的基础。
二训练的内容1 正确的开机关机。
2 亮度调整，对比度调整。
3 初始船位，大地测系，时间等的初始数据输入。
4 典型功能键的使用1) 设置转向点2）设计航线3）切换显示界面4）设置报警5）读取导航信息6）人员落水功能键的使用三基本操作和使用GPS有多种型号，下面以GP-30/35型GPS 讲解一下其基本操作和使用。
一）开机和关机对于GP-30/35型GPS导航仪。
使用时首先接通船电，然后按一下<DIM/PWR> 电源键导航仪即开机。
长按<PWR> 电源键两秒钟导航仪电源切断即关机。
二）调整亮度对比度在型<DIM/PWR> 键或键调整亮度。
按或调整对比度。
调整好后按< ENT> 键确认。
三）按<DISP> 键用以切换不同的显示界面共使用者选取合适的界面。
GP-30/35 提供PLOTTER DISPLAY, HIGHW AY DISPLAY, NA V DA TE DISPLAY ,STEERING DISPLAY 四种显示界面，用户根据需要选取。
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GPS概述广义的GPS，包括美国GPS、欧洲伽利略、俄罗斯GLONASS、中国北斗等全球卫星定位系统，也称GNSS。
狭义的GPS，即指美国的全球定位系统Global Positioning System，简称GPS。
即全球定位系统（Global Positioning System）。
简单地说，这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。
这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。
这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人，安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地。
GPS构成GPS全球卫星定位系统由三部分组成：空间部分——GPS星座；地面控制部分——地面监控系统；用户设备部分——GPS 信号接收机。
空间部分：在太空中有24颗卫星组成一个分布网络，分别分布在6条离地面2万公里、倾斜角为55°的地球准同步轨道上，每条轨道上有4颗卫星。
此外,还有4 颗有源备份卫星在轨运行。
GPS卫星每隔12小时绕地球一周，使地球上任一地点能够观测到4 颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图象。
GPS 卫星产生两组电码，一组称为C/ A 码；一组称为P 码，P码因频率较高,不易受干扰,定位精度高,因此受美国军方管制,并设有密码,一般民间无法解读,主要为美国军方服务。
C/ A 码人为采取措施而刻意降低精度后,主要开放给民间使用。
地面控制部分：地面控制部分由一个主控站,5个全球监测站和3个地面控制站组成。
监测站均配装有精密的铯钟和能够连续测量到所有可见卫星的接受机。
监测站将取得的卫星观测数据,包括电离层和气象数据,经过初步处理后,传送到主控站。
主控站从各监测站收集跟踪数据,计算出卫星的轨道和时钟参数,然后将结果送到3个地面控制站。
地面控制站在每颗卫星运行至上空时,把这些导航数据及主控站指令注入到卫星。
这种注入对每颗GPS 卫星每天一次,并在卫星离开注入站作用范围之前进行最后的注入。
如果某地面站发生故障,那么在卫星中预存的导航信息还可用一段时间,但导航精度会逐渐降低。
用户设备部分：用户设备部分即GPS 信号接收机。
其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行。
当接收机捕获到跟踪的卫星信号后，即可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据。
根据这些数据，接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。
GPS模块并不播发信号，属于被动定位。
初次定位的模块至少需要4颗卫星参与计算，称为3D定位，3颗卫星即可实现2D定位，但精度不佳。
GPS模块通过串行通信口不断输出NMEA格式的定位信息及辅助信息，供接收者选择应用。
GPS接收中心频率为1575.42MHz，接收机硬件和机内软件以及GPS 数据的后处理软件包构成完整的GPS 用户设备。
GPS 接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。
接收机一般采用机内和机外两种直流电源。
设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。
在用机外电源时机内电池自动充电。
关机后，机内电池为RAM存储器供电，以防止数据丢失。
GPS原理GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。
要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。
而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）：当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码（简称伪码）发射导航电文。
GPS 系统使用的伪码一共有两种，分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。
C/A码频率1.023MHz，重复周期一毫秒，码间距1微秒，相当于300m；P码频率10.23MHz，重复周期266.4天，码间距0.1微秒，相当于30m。
而Y码是在P码的基础上形成的，保密性能更佳。
导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。
它是从卫星信号中解调制出来，以50b/s调制在载频上发射的。
导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。
前三帧各10个字码；每三十秒重复一次，每小时更新一次。
后两帧共15000b。
导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块，其中最重要的则为星历数据。
当用户接受到导航电文时，提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。
可见GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。
然而，由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，所以除了用户的三维坐标x、y、z外，还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数，然后用4个方程将这4个未知数解出来。
所以如果想知道接收机所处的位置，至少要能接收到4个卫星的信号。
GPS接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息；用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历；用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历，精度为几米至几十米（各个卫星不同，随时变化）；以及GPS系统信息，如卫星状况等。
GPS接收机对码的量测就可得到卫星到接收机的距离，由于含有接收机卫星钟的误差及大气传播误差，故称为伪距。
对0A码测得的伪距称为UA码伪距，精度约为20米左右，对P码测得的伪距称为P码伪距，精度约为2米左右。
GPS接收机对收到的卫星信号，进行解码或采用其它技术，将调制在载波上的信息去掉后，就可以恢复载波。
严格而言，载波相位应被称为载波拍频相位，它是收到的受多普勒频移影响的卫星信号载波相位与接收机本机振荡产生信号相位之差。
一般在接收机钟确定的历元时刻量测，保持对卫星信号的跟踪，就可记录下相位的变化值，但开始观测时的接收机和卫星振荡器的相位初值是不知道的，起始历元的相位整数也是不知道的，即整周模糊度，只能在数据处理中作为参数解算。
相位观测值的精度高至毫米，但前提是解出整周模糊度，因此只有在相对定位、并有一段连续观测值时才能使用相位观测值，而要达到优于米级的定位精度也只能采用相位观测值。
按定位方式，GPS定位分为单点定位和相对定位（差分定位）。
单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式，它只能采用伪距观测量，可用于车船等的概略导航定位。
相对定位（差分定位）是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法，它既可采用伪距观测量也可采用相位观测量，大地测量或工程测量均应采用相位观测值进行相对定位。
在GPS观测量中包含了卫星和接收机的钟差、大气传播延迟、多路径效应等误差，在定位计算时还要受到卫星广播星历误差的影响，在进行相对定位时大部分公共误差被抵消或削弱，因此定位精度将大大提高，双频接收机可以根据两个频率的观测量抵消大气中电离层误差的主要部分，在精度要求高，接收机间距离较远时（大气有明显差别），应选用双频接收机。
GPS定位时间GPS有三种开机模式，即冷启动、温启动与热启动，不同的启动模式下有很大不同。
冷启动是指在一个陌生的环境下启动GPS直到GPS和周围卫星联系并且计算出坐标的启动过程。
以下几种情况开机均属冷启动：初次使用时；电池耗尽导致星历信息丢失时；关机状态下将接收机移动1000公里以上距离。
也就是说冷启动是通过硬件方式的强制性启动，因为距离上次操作GPS已经把内部的定位信息清除掉，GPS接收机失去卫星参数，或者已经存在的参数和实际接收到卫星参数相差太多，导致导航仪无法工作，必须重新获得卫星提供的坐标数据。
在信号强度较好的环境中冷启动定位时间约为18s-36s。
GPS冷启动一定要选择在开阔地或者对接收信号屏蔽比较小的地方，平时不要把GPS的默认启动方式设为冷启动，只有在启动后连续30分钟搜索不到卫星的情况下选择一次冷启动。
因为冷启动会在开启主机后清除GPS的定位数据，重新定位，但是不会出现死星数据。
温启动是指距离上次定位时间超过4个小时的启动，搜星定位时间介于冷启动和热启动之间。
如果您前一日使用过GPS定位，那么次日的第一次启动就属于温启动，启动后会显示上次的位置信息。
因为上次关机前的经纬度和高度已知，但由于关机时间过长，星历发生了变化，以前的卫星接受不到了，参数中的若干颗卫星已经和GPS接收机失去了联系，需要继续搜星补充位置信息，所以搜星的时间要长于热启动，短于冷启动。
在信号强度较好的环境中温启动定位时间应小于30s。
热启动是指在上次关机的地方没有过多移动启动GPS，但距离上次定位时间必须小于4个小时，通过软件的方式，进行一些启动前的保存和关闭等准备工作后的启动。
已经搜索到的卫星和实际可以联系到的卫星基本没有改变，所以平常的重启都算热启动，也是三种启动搜星时间最快的。
在信号强度较好的环境中热启动定位时间应小于20s。
卫星定位时间的长短受到许多因素的影响而有所不同，诸如天候、云层的分布、路树、地面上的高架道路、周围高耸的建筑物、含金属成分的隔热纸，甚至手的遮蔽都有可能影响到卫星讯号的接收。
且静止状态比移动中的时候所花费定位的时间要短。
GPS定位精度定位精度可在静态与动态情况下进行考察，且动态定位效果优于静态定位。
GPS模块所标称的定位参数是指在完全开放的天空下，卫星信号优良的情况下测得。
所以在常规的测试中很难达到标称的定位时间与定位精度。
常见的水平定位精度描述方式有两种：一是?m CEP，即圆概率误差，意指测出的点有50%的概率位于一个以真实坐标为圆心，以?m 为半径的圆内；二是?m 2DRMS，即2倍水平均方根误差，意指测出的点有约95.5%的概率位于一个以真实坐标为圆心，以?m 为半径的圆内。
GPS模块的定位精度取决于很多方面，比如来自于GPS系统的卫星钟差及轨道差、可见GPS卫星数量及几何分布、太阳辐射、大气层、多径效应等。
另外，同一个GPS模块，还会因为天线及馈线质量、天线位置和方向、测试时间段、开放天空范围及方向、天气、PCB设计等原因产生不同的定位误差。
即使是同一个厂家同一个型号的不同GPS模块使用天线分集器同时进行测试时，静态漂移量也会有差别。
GPS天线GPS常见的天线是陶瓷平板天线，这种天线成本低，外部加有源放大电路，接收信号方向单一，增益比较高，所以采用最多。
但它的缺点是体积大，易受温度影响产生频率飘移。
如果把陶瓷面积做小，会影响接收增益；如果做薄，会影响接收天线接收带宽，还会受有源放大部分影响。