全球定位系统研究进展与发展趋势

徐某机械****班学号：2009********

摘要：GPS系统的现代化计划定位系统经历了从陆基无线电导航到卫星导航定位的发展。GPS系统于1994年建成并投入使用，GPS 系统具有全球全天候，高精度的定位测速授时等优点，使得GPS系统的运用发展迅速。经过十余年的发展及研究，GPS已经广泛应用于军事和民用部门的各个领域，带来了巨大的经济效益。

GPS system modernization plan positioning system has experienced from the ground-based radio navigation to the development of the satellite navigation and positioning. GPS system was completed in 1994 and put into use, GPS system has global all-weather, high precision positioning speed time service, etc., and makes the use of GPS system developed rapidly. After more than ten years' development and research, GPS has been used widely in military and civilian department each domain, brought huge economic benefits.

关键词：全球定位系统；GPS；研究进展；发展趋势

全球定位系统（GPS）作为新一代卫星导航与定位系统，以其全球性、全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，在大地测量、工程测量、水利、电力、交通、资源勘探和航海等领域有着广泛的应用。GPS接收机被用来进行控制测量、地形测量、地质灾害预警和滑坡检测等工作，在保证工程质量和加快工程建设方面发挥了重要作用。此外，GPS技术在民用领域发展潜力巨大，伴随着车载GPS导航系统的大量应用和GPS 手机的出现，GPS也在逐步走入我们的生活，这是未来GPS市场的巨大增长点。

当前，GPS产业已经成为国际上八大无线产业之一，也是目前世界上发展最快的三大信息产业之一，世界各国都在瞄准这一巨大市场。与此同时，GPS在我国国民经济发展中发挥着越来越重要的作用，我国不仅在加快国产GPS产业化的步伐，也在努力发展自己的“北斗”卫星导航系统。

1. GPS技术的研究进展

1.1 GNSS系统是当前卫星导航技术的热点

随着全球卫星导航技术的不断发展，俄罗斯、中国和欧盟也都在建立自己的卫星导航系统，GPS一词也正在被GNSS（Global Navigation Satellite System）一词所取代。GNSS包含了美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的Compass（北斗）、欧盟的GALILEO系统，可用的卫星数目将达到100颗以上，可以说过去美国GPS一统天下的局面正逐步被打破。

近年来，双星GPS，甚至多星GPS是GPS技术发展的一个重要方向。目前，国内外GPS生产厂家都推出了各自的GNSS产品。

可以说，GNSS技术是当前卫星导航技术发展的一大热点，也是未来GPS技术发展的重要方向。

1.2 国产GPS产业化步伐加速

随着GPS技术的迅速发展，在我国国民经济中发挥了越来越重要的作用，国产GPS的产业化步伐也在不断加速，主要表现在以下两个方面：

1.2.1 瞄准并引进世界上最先进的GPS 技术

近年来，国内知名GPS厂商都瞄准了

世界上最先进的GPS技术，南方测绘、中海达、华测和苏一光都纷纷引进美国天宝最先进的BD970主板。美国天宝是世界GPS 产业的领先者，拥有世界上最先进的多项GPS专利技术。

目前，南方测绘的新产品灵锐S82T、S86T（T代表天宝主板），中海达推出的新产品V30、V50 GNSSRTK，上海华测推出的M600 GPS接收机和苏一光推出的新产品A20 GNSS都采用了美国天宝的BD970主板。采用国际一流的天宝BD970多星多系统内核，把美国Trimble公司的嵌入式定位技术作为精确定位应用的核心，提供长期的无障碍运行保证。该系统拥有220个信道，支持多星GNSS系统。系统模块不仅支持包括美国的GPS L2C、L5以及俄罗斯的GLONASS L1/L2信号在内的各种卫星信号，还能够跟踪欧盟伽利略卫星系统GIOVE-A和GIOVE-B实验卫星，并已经为中国“北斗”卫星导航系统做好准备。

同时引进了先进的机载多路径抑制技术和先进的低角度卫星跟踪技术，显著改善了RTK初始化。长期以来，低仰角卫星跟踪是国产GPS的一大弱点，在一定程度上影响着GPS品质和测量成果质量。而天宝拥有世界上最先进的低仰角跟踪技术，这在很大程度上提升了国产GPS产品的性能和质量。可以说，该技术的引进在一定程度上加快了国产GPS产业化的步伐，可以让国内用户以低廉的价格享受高品质的成果。

此外，南方测绘、中海达、易测GPS 接收机都采用了目前最先进的存储技术，即插即用式U盘设计，方便了数据的读取，提高了工作效率，让客户体验到了高科技的魅力。

1.2.2 开发自主知识产权的主板技术

2010年8月，上海华测推出了自主研发的GPS主板，该技术的研发历时5年，取得了多项发明专利和软件著作权。同时推出了新产品R30 GPS接收机，这是中国首款拥有自主知识产权的双频高精度GPS接收机。

华测GPS主板的研制成功，结束了我国GPS接收机主板依靠进口的历史，将GPS 接收机的国产化步伐推进了一大步，从此打破了国外对我国的技术封锁，标志着我国GPS产业化步伐的加速。同时，对我国自主知识产权“北斗”导航系统的建设具有重要意义。

1.3 蓝牙无线传输技术是当前的一大热点

近年来，蓝牙技术作为一种新的短距离无线通信技术标准，受到全世界越来越多工业界生产厂家和研究机构的广泛关注。蓝牙技术可以取代数据电缆，支持无线通信进行数据和语音传输，传输速率可达到10M/s。该技术已广泛应用于手机等无线设备、照相机等图像处理设备、MP3和耳机等消费娱乐设备。

目前，蓝牙技术在GPS接收机上得到了广泛应用，国内外GPS生产厂商的大部分产品中都采用了此技术。如国产南方测绘灵锐S8x系列，中海达的V系列，瑞士徕卡RX1250、GS10、GS15 GPS接收机，美国天宝的5800、R8系列GPS接收机都采用了蓝牙通信技术。

蓝牙技术的应用使得一直困扰GPS测量人员的连接线问题得到了解决，实现了GPS