GPS现代化最新进展
2024年GPS系统市场发展现状
2024年GPS系统市场发展现状前言GPS（全球定位系统）是一种由美国政府发展的全球导航定位系统，已经成为现代社会不可或缺的一部分。
GPS系统的市场发展一直在不断演进，并呈现出一些显著的趋势和现状。
本文将重点介绍GPS系统市场的发展现状，探讨其未来发展方向。
1. GPS系统市场规模及增长率GPS系统市场在过去几年中呈现出强劲的增长态势。
根据市场研究机构的数据，2019年全球GPS系统市场总规模约为XX亿美元，预计到2025年将达到XX亿美元。
市场增长率在过去几年中平均为XX％。
2. 主要应用领域GPS系统在诸多领域具有广泛的应用，其中一些主要领域如下：2.1 汽车导航领域汽车导航一直是GPS系统应用的主要领域之一。
现代汽车普遍配备了GPS导航设备，使驾驶员能够准确地定位和导航。
随着智能车辆的发展，GPS系统在汽车导航领域的需求将继续增长。
2.2 航空航天领域GPS系统在航空航天领域具有重要的作用。
航空公司使用GPS来导航飞机，提高飞行的精确性和安全性。
此外，航空航天领域的研究和开发也需要精确的定位和导航系统。
2.3 物流和运输领域物流和运输领域也是GPS系统的重要应用领域之一。
物流公司利用GPS系统来跟踪货物的位置和运输进度，提高物流的效率和可靠性。
此外，GPS系统还可以帮助车队管理和路线规划。
2.4 个人定位和运动追踪随着智能手机和可穿戴设备的普及，个人定位和运动追踪成为了GPS系统的另一个重要应用领域。
人们可以使用GPS来定位自己的位置并记录行走、跑步等运动数据。
3. GPS技术的进展GPS技术在过去的几十年中得到了显著的进步，主要体现在如下几个方面：3.1 定位精度的提高GPS系统的定位精度逐渐提高，从最初的十几米到现在的几米甚至更低。
这使得GPS系统在更多的领域得到了应用，如精确定位、智能车辆和无人驾驶等。
3.2 多模式导航功能现代GPS系统不仅能够提供基本的定位和导航功能，还可以结合其他传感器和地图数据提供更多的导航功能。
导航定位技术的原理与发展现状
导航定位技术的原理与发展现状随着科技的发展，导航定位技术在现代社会中扮演着越来越重要的角色。
在汽车、飞机、船只等交通工具中，导航定位系统使得行车、飞行、航行更加方便、安全、高效。
同时，导航定位技术也被广泛应用于通讯、军事、气象、环保等多个领域。
本文将就导航定位技术的原理及其发展现状进行探讨。
一、导航定位技术管道导航定位技术一般通过卫星和地面设备两个管道进行。
卫星定位系统主要包括全球定位系统（GPS）、俄罗斯的格洛纳斯系统、欧盟的伽利略系统等。
地面定位系统则包括LORAN（美国、加拿大）、Decca（英国）、Omege（美国）等。
除此之外，还有一些介于卫星和地面系统之间的混合定位系统，如中国北斗系统。
二、导航定位技术原理不同的导航定位技术通过不同的原理来实现定位。
GPS定位原理是根据原子钟的稳定性和卫星发射的电磁波传输到接收机的时间延迟的原理，测量接收机和卫星之间的距离（时间延迟乘以光速），从而推算出接收机坐标。
相比于GPS，北斗系统的导航原理类似于LORAN，是通过对多个基站信号的测量来确定定位。
而这些基站在地面构成一个密集的三角形测量网，使得定位精度更高，覆盖范围更广。
三、导航定位技术发展现状随着定位技术的不断进步，定位精准度不断提高，覆盖范围不断扩大。
在卫星导航系统方面，GPS（美国）、格洛纳斯（俄罗斯）、伽利略（欧盟）和北斗（中国）是目前最为知名的四大卫星导航系统。
其中，GPS是最早开发的卫星导航系统，其覆盖全球，精度高、稳定性好是其最为优秀的特点。
而中国的北斗卫星系统已经实现全球组网和全球服务能力，并且覆盖范围不断扩大，为我国自主研发的第三代移动通信系统提供了定位、测速、信息服务等支持。
在地面定位技术方面，为了适应不同行业的需求，不同的国家发展起了一系列自主品牌的地面定位系统。
如美国的LORAN、英国的Decca、苏联的TDMA等。
这些地面定位系统各有特点，但是随着卫星导航系统的普及，其应用范围和市场份额逐渐被卫星导航系统所替代。
gps现代化
GPS卫星现代化（Global Position System，简称GPS）是美国研制的导航、授时和定位系统。
它由空中卫星、地面跟踪监测站、地面卫星数据注入站、地面数据处理中心和数据通讯网络等部分组成。
用户只需购买GPS接收机，就可享受免费的导航、授时和定位服务。
全球定位系统技术现广泛应用于农业、林业、水利、交通、航空、测绘、安全防范、军事、电力、通讯、城市管理等部门。
一、GPS卫星现代化的提出和内涵GPS现代化的体法是1999年1月25日美国副总统以文告的形式发表的。
文告只提出了几项民用GPS导航技术的改进和发展，但其整个GPS现代化实质是要加强GPS对美军现代化战争中的支撑和保持全球民用导航领域中的领导地位。
随后美国军方和波音公司（GPS系统主要制造商）发表的文章都阐明了他的内涵：一是保护，即GPS现代化是为了更好地保护美方和友好方的使用，要发展军码和强化军码的保密性能，加强抗干扰能力；二是阻止：即阻扰敌对方的使用，施加干扰，施加SA，AS等；三是保持，即是保持在有威胁地区以外的民用用户有更精确更安全的使用。
目前在轨道上的28颗卫星运行正常。
其中的26颗是属于GPS BLOCK ⅡA型，预计可以再正常运行2年，至2002年初，即由原计划的5年寿命延长到10.6年，其中的两颗BLOCK ⅡR型号的GPS卫星正在轨道上正常运行，其中的一颗是1999年10月7日才发射的。
最新型的BLOCK ⅡF以有六颗进入了工厂生产线，其中的第一、第二颗计划在今年发射。
二、GPS现代化计划中的军事部分美国提出GPS现代化的基本目的是满足和适应21世纪美国国防现代化发展的需要，这是GPS 现代化中第一位的，根本的。
具体地说，GPS现代化是为了更好地支持和保障军事行动。
引用美军一名将领的原话：在军事行动的，或有危险的，或有威胁的环境下，要求GPS能对作战成员的战斗力提供更好的支持，对他们的生命提供更安全的保障，能有助于各类武器发挥更有效的作用。
精密单点定位技术原理(张小红)
To ensure GLONASS minimum operational capability (constellation of 18 NSV) by the end of 2007 To ensure GLONASS full operational capability (constellation of 24 NSV) by the end of 2009 To ensure GLONASS performance comparable with that of GPS and GALILEO by 2010
9c49处定a1据s76543210数与pmerusmr用g应sp2g3gps定位技术的发展历程第四代定位技术x第四代非差相位精密单点定位非差相位精密单点定位网络rtk技术第三代网络rtk技术第三代pppppp第二代第二代常规rtk常规rtk广域差分定位广域差分定位第一代第一代伪距单点定位载波静态相对定位伪距差分定位伪距单点定位载波静态相对定位伪距差分定位相对定位绝对定位相对定位绝对定位gps应用与数据处理培训班主讲
Master Control Station Monitor Station Ground Antenna
sites have co-located: • VLBI (very long baseline interferometry); • lunar laser-ranging (from instrument left by Apollo astronauts) …primarily for length of day considerations • satellite laser-ranging 《GPS应用与数据处理》培训班 主讲：张小红
《GPS应用与数据处理》培训班
GPS发展现状
动态交通信息服务和车载导航市场产业现状及前景一、动态交通信息服务在国内外的发展现状动态交通信息服务一直是智能交通领域的研究热点问题，日、欧、美等发达的国家政府和企业投入了大量精力和资源进行交通信息服务的研究与应用，将其作为解决大城市交通困境的有效手段。
国际间通过不断的产业合作和广泛联盟，动态交通信息服务在向集成化、平台化方向发展的同时，已经在相关设施建设、终端设备销售、各类服务应用方面形成了规模巨大的产业市场。
发达国家在交通信息服务系统应用中已取得了大量研究经验，并从中获得显著的社会和经济效益。
我国90年代开始积极跟踪国际智能交通系统领域技术的发展，经过多年发展我国智能交通系统建设已进入发展期，在软件、产品开发、技术标准、产业化等方面都取得了相当进展。
但在交通信息服务上与发达国家仍然有较大差距，面临巨大挑战。
1、国外发展现状1、1日本VICS日本早在20世纪60年代就开始了有关ITS 的研究工作，1970 年在日本东京装配了车辆交通控制系统(VTCS)，1973-1978 年进行了综合汽车控制系统(CACS) 的研究，1981 年本田公司售出了第一套导航系统，并装配在Accord 轿车上，1987年丰田公司在Crown 轿车上使用CRT 技术来显示地图，这在汽车界是第一次。
1994 年1 月，以民间企业和团体为主的日本道路交通车辆智能化推进协会(VERTIS)成立，成员包括与智能交通运输系统有关的学术组织、行业与机构，并与政府的相关5 省厅结成联席会议制度。
1996年7月5个省厅联合制定了“智能交通运输系统和系统结构的全面计划”，这一计划确定了日本智能交通运输系统研究和发展的长期目标，它包括9个发展区域和20 种用户服务。
其发展区域包括导行系统、电子收费系统、安全驾驶系统、最佳交通管理、提高交通管理的效率、支持公共交通、提高商业车辆的管理、支持行人和支持紧急车辆管理。
作为现实建设的一个典型例子，通过提供交通信息作为导航系统的先导，车辆信息和通讯系统，也就是所谓的“VICS”，于1996 年4 月开始应用，并且从那时起不断扩大范围，遍布日本的高速公路和主要城市。
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
全球定位系统在农业中的应用探究
全球定位系统在农业中的应用探究全球定位系统（GPS）已经成为了现代化农业的基本设备之一。
利用GPS技术，农业生产的效率和效益都得到了大幅提高。
本文将深入探究GPS在农业中的应用方向和研究进展。
1. 土地利用与农业机械化管理GPS技术可以提供精准的土地利用信息，大大优化了土地资源利用。
例如，利用GPS标志出顶点、支点和边界，在实地作业时，无需依赖于其他辅助线，也无需重复测量。
同时，农业机械化管理也可以通过GPS技术得到大幅优化。
农机上安装的GPS卫星定位系统（SPS）可以获取农机运行的准确地理位置信息以及移动方向，农民们可以通过望远镜或者显示器了解切实可行的工作情况。
这样可以使农民们有针对性地开展田间作业，从而增加收成，减少土地浪费以及下降丢失。
2. 物种和肥料的管理作物育种和施肥管理是农业生产的重要环节。
GPS可用于实现高精度再分布和施肥管理。
具体来说，安装了GPS的农机，可以使用独特的映射应用程序，将有关土地条件的信息存储到地形数据文件中。
这些数据也可以在季节开始时使用，以制定种植和施肥计划。
通过反复测量土地的理化特征，如种植的作物类型、潜在的施肥量、有害根系的描述信息以及细小的作物集中区域，则更广泛地了解种植情况。
此外，粒度较大的物种和肥料管理也对GPS技术接受者有所裨益。
当GPS装置检测到准确的定点后，就可以执行相应的任务和流程。
这使得施肥和作物种植管理的过程变得更高效，更有效。
3. 市场和需求分析全球司空见惯的GPS电子地图（我国也有牢固的应用），可帮助农民们识别农产品市场和消费者需求。
通过市场分析，农民们可以更好地规划自己的种植计划和销售策略。
GPS技术也可通过各种数据处理软件分析每周或月季度的需求和销售情况，以帮助决策者制定制定不同季节、不同地区的市场策略，更好地服务消费者。
4. 水源管理在严峻的气候条件下，水管理成为一项必要的任务。
GPS提高了水管理的效率。
通过GPS技术，可以根据水体所处位置制定水源管理计划，这不仅不存在水分的剥夺，同时也可以减轻土地退化的压力。
新型GPS定位技术的研究与发展
新型GPS定位技术的研究与发展一、简介全球定位系统（GPS）是现代科技中的重要技术，用于确定地球上的任何物体的位置，速度和时间。
GPS利用由卫星发射的无线电信号来提供位置信息，而GPS定位技术发展迅速，新型GPS 定位技术也逐渐涌现，为我们的日常生活带来了更多方便，本文将介绍新型GPS定位技术的研究与发展的情况。
二、基于传感器技术的GPS定位方法当前新型GPS定位技术之一是基于传感器技术的定位方法。
这种方法可以通过在车辆或其他设备上装载多个传感器设备来检测环境和物体的各种状态，并用这些数据生成车辆的动态位置。
这种传感器技术包括使用加速度计，陀螺仪和电子罗盘等设备。
这种技术的优点是可以改善卫星信号丢失的问题，并使车辆在地形或其他信号不佳的区域保持导航稳定性。
三、实时运动跟踪GPS技术实时运动跟踪GPS技术是另一种新型GPS定位技术，它使追踪个人或交通工具变得更加精确和实时。
这种GPS技术使用一个小型设备，例如智能手机或GPS跟踪器，连续记录设备的位置信息。
这样的技术有助于了解设备的位置及活动轨迹，到达目的地所需时间。
其中，运动状态可以在地图或手机应用程序中轻松监控。
四、自主定位定时技术自主定位定时技术是基于GPS技术的另一种新型定位技术，针对密切监控和控制系统。
该技术可适用于无人机或自主机器人等系统，这些系统需要自主使用GPS技术来确定其位置和方向，以实现自主飞行和点对点通信的准确性。
自主定位定时技术还可以在工业环境中使用，以演示可重复和高精度的时间序列数据。
五、车联网技术车联网技术是指以汽车为基础的互联网。
新型GPS定位技术可以通过结合车联网技术提供更多的服务。
例如，可以通过互联汽车和交通灯等设施改善城市交通，以改善拥堵和交通安全的问题。
此外，使用车联网的GPS定位技术可以自动报告一些信息，例如交通状况、路上障碍、停车场信息等，从而使驾驶更为安全。
六、总结新型GPS定位技术不断涌现，为我们的日常生活带来了更大的便利。
车载导航系统的现状与发展
概述全球卫星定位系统(Global Positioning system，简称GPS)是随着现代科学技术的发展而建立起来的一个高精度全天候和全球性的无线电导航、定位、定时的多功能系统。
GPS最初应用于军事领域，近年来，逐渐向民用领域开放，广泛应用于车辆导航、个人用户、跟踪定位、测绘、探矿、地震、气象、GIS、航空、航海、军事等方面，其中，车辆导航领域的市场份额最大、增长最快。
2000年日本已有160万部汽车采用GPS的导航系统。
预计在2003年日本所销售的汽车中，将有40%装有车载导航终端，GPS产业将有可能成为本世纪新的经济增长点之一。
由于具有巨大的市场潜力和不可估量的发展前景，日本几乎所有的汽车生产厂家都参加了这一高科技角逐，仅近几年投入市场的新系统就有30多个，例如日本的宏达、尼桑、本田、马自达、三菱以及松下、先锋、阿尔派、健伍等公司都已开发出自己的车载导航产品。
汽车工业已成为中国的支柱产业，汽车在中国人民日常工作和生活中起的作用也越来越突出。
如果中国轿车的10％装上导航系统，就会有数亿的利润。
但是在国内，车辆导航产品的市场才刚刚启动，谁能尽早将产品推向市场，谁就越有可能占领市场的先机。
与其它产品不一样，由于各个国家在道路状况、地图等方面的情况各不相同，所以在开发产品时，各国都是根据本国的实际情况，开发适于本国使用的产品，即产品不通用。
目前国内已有部分厂商和研究单位推出了一些车载导航定位系统，但要么由于技术简单，定位精度不够，要么由于成本昂贵，不能为一般用户所承受，因而不能在实际车载系统中得到广泛的应用。
要将这种系统实用化，则必须在提高精度的同时大幅度降低成本。
车载导航系统的现状利用全球卫星定位系统(GPS)信号进行汽车导航，根据采用的硬件平台不同，可分C AR-PC 车载导航系统、DVD汽车导航仪、基于掌上电脑的车载导航仪及其它形式的导航仪等。
1、 CAR-PC 车载导航系统计算机技术在汽车上的应用程度日益向纵深发展，在1998年1月，美国消费者电子产品展示会上展出了首台CAR-PC系统。
GPS卫星导航定位技术的新进展
Ｇ Ｓ的现 代 化 规 划 。Ｇ Ｓ现 代 化 的 提 法 是 ｌ ９ Ｐ Ｐ ９９
年 １ ２ 月 ５日美 国副 总统 以文告 的形式发 表 的。文 告 只提出 了几 项 民用 Ｇ Ｓ导 航 技 术 的 改 进 和 发 Ｐ
网络 型实 时 ＧＰ Ｓ定位技 术和 现代移 动通 信技 术 基
础上 的大 型定位 与导航 综合服 务 网络 ， 是 由若 干 它
估 的基础 上 ， 止 Ｓ 的播 放 （ 已在 ２ ０ 停 Ａ 这 ０ ０年 ５月 １日零 点开 始 实行 ） 将 使 民用 实 时定 位 和 导 航 的 ，
精 度 提 高 ３ ５倍 。在 Ｌ ～ ２频 道 上 增 加 第 二 民用
用， 要发 展军用 码 和强 化军 用码 的保 密性 能 ， 强 加 抗 干扰 能力 。二是 阻止 （ ｒｖｎ ｉｎ ， ｐ ｅ ｅ ｔ ） 即阻 扰 敌 对 ｏ
的新 进展 主要 体现 在连 续 运 行卫 星 定 位 服务 系 统
和精 密单 点定 位技术 ， 本文就 连续运行 卫 星定位 服 务 系统进 行探 讨 。
收 稿 日期 ：０ ８０ —０ ２ ０—１３
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４ ・ ６
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维普资讯
种需 要 ，它 是 现代 卫 星定 位 、 算 机 网 络 、 字 通 计 数 讯 等技术 多方 位 、 高深 度 的集 成结 晶Ｌ 。 】 ］
立 连续运行 卫 星定 位服 务 系统 ， 为测 绘 ＿程 和 国民经济 建设提 供 高质量 的服务 ， Ｔ － 创造 可观 的经 济 效益 ， 而且 为现代 网络社 会 注入一 种新 的思 维方法和 服务模 式 。该 系统主要 由基 准站 设计 、 系统监 控 中心设计 和 用户子 系统设计 三部 分构 成 ， 它是 现代 卫 星定位 、 算机 网络 、 字通讯 计 数 等技 术 多方位 、 高深度 的集成 结 晶。
美国导航定位卫星的发展一一仍围绕gps政策为焦点
中断或削弱民间使用。目前主要为Ｐ码加密为Ｙ码，研制直接捕获Ｐ／Ｙ码的军用ＧＰＳ接收机。 为了补偿停ＪＥ使用ｓＡ后的较高精度的ｃＡ码被敌方利用的问题，发展电子对抗技术，在局部地 区干扰ｃＡ码，使得在该地区美军能借助ｐ／Ｙ码利用ＰＰＳ的高精度定位，而其他非授权用户均无 法利用ＣＡ码；可能还有其他正在研究的和尚术公开的新的安全措施。
链路接收其他卫星的测距信号，实行星间互相测距，提高测轨精度。当６～８颗Ｂｌｏｃｋ ＩＩ—Ｒ卫星 在轨运行后，此功能就能实现。显然ＢｌｏｃｋＩＩ－Ｒ星上改进，着重在军事目的，对民用ｃＡ码的效 果将维持在原有水平上。ＢｌｏｃｋＩＩ—Ｒ卫星仍在设计阶段，尚未定型。
３ ＧＰＳ现代化的进～步计划及外国对策
美国国防部准备启动ＧＰＳ现代化计划，已布置空军制订一个“未来全球定位、导航和授时 系统顶层要求文件（ｃｌ｛Ｄ）”，讨论ＧＰＳ近期、中期和远期的现代化问题，更好的满足ＧＰＳ或未来 星基导航系统对军用和民用导航、定位和授时的需求。在此同时，也已通知运输部界定民用要 求，并为此向国际上发出了一个对６ＰＳ现代化的技术上的征求意见书，寻求有关形成基于性能 上的民用运行要求，用以推导出来来ＧＰＳ技术上、运行上和管理上的特性，规定报送意见的截 止期为】９９７年５月１５曰。以上说明了美国强化ＧＰＳ的决心，主要旨在提高军事上的实用能力， 形成国际使用的标准，提高在企业界的竞争能力。
４）ＧＰＳ民用政策上具有独霸思想和排他性，美国总是企图阻ｊ￡其他国家发展与其相似的平 行系统。Ｉｉ＇ｍＡＲＳＡＴ在世纪２ｌ世纪Ｐ计划的ＩＣＯ卫星上被迫放穿导航搭载是其直接结果。
５）发展直接捕获Ｐ／Ｙ码的军用接收机，使ＰＰＳ和ＳＰＳ脱钩，为未来进～步放松对ＳＰＳ的军 方控制作准备。为未来ＳＰＳ交运输部运行管理并在补发替补卫星中投资，以便缩减军事开支。
美国GPS系统现状及其技术特征分析讲解
美国GPSiji系誊i统誊现i}状j及;{其i技?|“术特征分析帅平(中国空间技术研究院口口自2000年以来,为了进一步提高 GPS系统的导航定位精度,增强系统的连续性、完好性、可用性、抗干扰和自主生存能力,美国积极推进GPS系统的现代化,使之成为国际卫星导航的标准系统。
GPS系统现代化采取的技术措施和步骤包括:①关闭选择可用性 (SA软件;②新增军用M码和民用 L2C码;③增设民用频率L5;④实施新一代GPS一3系统计划。
当前,正处于GPS系统现代化的第2阶段,即部署现代化改造卫星系列GPS一2RM。
本文在简要论述GPS系统现状的基础上,详细分析了GPS~2系统星座在轨备份与维持技术、卫星系列与长寿命、有效载荷技术、自主导航技术、导航信号调制技术和控制站现代化改造等最新技术特征,以及GPS一3系统技术进展,为我国卫星导航系统建设规划提供参考。
1GPS系统现状截至2007年7月,GPS星座拥有30颗在轨运行卫星,包括15颗GPS一2A卫星、12颗GPS一2R卫星和3颗GPS一 2RM卫星。
其中,在第1~4轨道面上各有5颗卫星;在第5轨道面上有4颗卫星;在第6轨道面上有6颗卫星。
当前的 GPS星座已不是早期设计的经典Walker 24/3/2星座构型,而是趋向于一种6个轨道面的卫星均匀分布与非均匀备份混合星座构型。
这样的星座设计能够保证导航卫星信号的全球连续性覆盖,满足系统可用性指标要求,有利于实现接收机自主完好性监测(RAIM,从而获得安全可靠的高精度导航信息。
用户测距误差(URE是评价卫星导航系统性能的关键指标,与系统地面控制部分和空间星座部分密切相关,由卫星星历及时钟误差在用户至卫星视线方向的投影计算得到。
在图1中展示了1990一 2005年URE均方根误差,即用户测距精度(URA的长期统计结果。
从图1中可以得出,自1995年GPS星座具备完全可操作能力以来,URA提高了62%,到 2005年已达到1.1m。
高精度GPS定位技术及其应用
高精度GPS定位技术及其应用GPS定位技术是现代定位技术中最为普及和广泛应用的一种。
随着科技的不断发展和进步，GPS定位技术也逐渐实现了高精度定位。
本文将重点论述高精度GPS定位技术的基本原理、常见应用以及未来发展趋势。
一、高精度GPS定位技术的基本原理GPS定位系统是一个由美国开发的全球卫星导航系统，其基本原理是通过接收卫星信号，计算出接收信号时间差，从而获得接收器的位置信息。
高精度GPS定位技术相比普通GPS定位技术的主要区别在于精度的提高。
其实现原理是利用多路径衰落和信号干扰等误差源，通过软件算法进行抵消或减小误差，从而达到高精度定位的目的。
其中最常见的高精度GPS定位技术有RTK（Real-Time Kinematic）技术和PPP（Precise Point Positioning）技术。
RTK技术是一种实时Kinematic技术，利用基准站向移动站实时发送校正信息，实现相对位置计算，精度高达厘米级，适用于动态测量和精密定位。
PPP技术是一种精密点位技术，其核心思想是在接收器和卫星之间建立一个相对的坐标系，并使用卫星信号对接收器位置进行精确定位。
这种技术相对RTK技术更灵活，可以实现全球高精度定位，但需要较长时间的数据处理和计算。
二、高精度GPS定位技术的应用高精度GPS定位技术具有广泛的应用领域，包括航空航天、海洋测绘、测绘勘探、农业、交通运输等。
1. 航空航天：高精度GPS定位技术在航空航天应用中可以实现立体精确制导、飞行路径规划、自主飞行等多种功能，提高了飞行安全性和准确率。
2. 海洋测绘：高精度GPS定位技术在海洋测绘领域可以实现水质监测、海洋资源开发、地形勘测等多种功能，提供高精度的测量数据。
3. 测绘勘探：高精度GPS定位技术在地质勘探、探矿等领域可以实现精确的位置确定和量测，提高了勘探效率和准确率。
4. 农业：高精度GPS定位技术在农业领域可以实现精准播种、精细施肥、作物监测等功能，提高了农作物的生产效率和品质。
GNSS导航建设及最新进展
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GPS卫星定位系统
GPS现代化第二阶段 2009-2014 共发射12颗GPS BLOCK ⅡF卫星。ⅡF型卫星除了有上面提 到的ⅡR型卫星的功能外，还进一步强化发射M码的功率 和增加发射第三民用频率，即L5频道。IIF是Block I/IIA型号的后续型号，新型卫星的定位精度将为老卫星 的两倍，并能够承受更高的环境干扰。
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GPS卫星定位系统
保护:采用一系列措施保护GPS系统不受敌方和黑客的干 扰，增加GPS军用信号的抗干扰能力，其中包括增加GPS 的军用无线电信号的强度。 阻止:阻止敌方利用GPS的军用信号。设计新的GPS卫星型 号（ⅡF），设计新的GPS信号结构，增加频道，将民用 频道L1、L2、L5(1.17645GHz)和军用频道L3、L4分开。 改善:改善GPS定位和导航的精度，在GPSⅡF卫星中增加 两个新的民用频道，即在L2中增加C/A码（2005年），另 增加L5民用频道（2007年）。
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GPS用于战争大事记
1991年1月17日，海湾战争爆发。GPS第一次在沙漠中发 挥作用。战争于2月28日结束，历时41天。 1999年3月24日，科索沃战争爆发，北约发动了对南联 盟的空中打击，战争历时78天。GPS在空中打击中发挥 具大作用。中国驻南联盟大使馆被炸。 2001年9月11日，911恐怖袭击事件。 2001年10月7日第二次阿富汗反恐战争的开始，不到两 月就推翻了塔利班武装。GPS在空中导航中进一步显示 具大作用。
9
GPS卫星定位系统
GPS系统构成： 空间星座部分 地面监控部分 用户设备部分 空间星座和地面监 控部分由美国国防 部控制 用户使用GPS接收机 接收调制在两个频 段上的卫星信号
GPS技术进展及其现代化
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Ｇ Ｓ技 术 进 展 及 其 现 代 化 Ｐ
陈俊 勇 ’
，） １ 国家 测 绘 局 ， 京 北 １０ ３ ＼ ０ ８ ０
＼） ２ 武汉大学， 武汉 ４０７ ／ ３０９ 摘 要 对 Ｇ Ｓ Ｐ 现代化的３ 个方面和最近两年 Ｇ Ｓ现代化的进程进行简要介绍： Ｐ 一是播发新的民用导航码 ＬＣ １、
ｌｕ ｃ ｈ ｅ ｅａｉｎ Ｇ Ｓ ｓｔｌｔ Ｓｍ．Ｔ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆＧＰ ｄ ｒ ｉａｉｎ ｉ ｈ ｅ ｅ ｔｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｈ ｔｅ３ ｄ ｇ ｎ ｒｔ Ｐ ａｅｌ ｅＧＰ ｒ ｏ ｉ ｈ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ Ｓ ｍｏ ｅｎｚｔ ｎ ｔｅｒ ｃ ｎ ｗｏｙ ａｓｉ ｏ
GPS现代化及其影响 下篇
056Satellite classroom 卫星课堂GPS现代化及其影响 下篇+ 刘天雄4 GPS现代化进展4.3 GPS运控系统现代化G P S 地面控制段又称运行控制系统O C S （Operational Control System），主要由主控站MCS（Master Control Station）、监控站（Monitor Station）、上行信号站（Ground Antenna）组成，如图30示。
卫星上的各种仪器设备是否正常工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行，都要由地面设备进行监测和控制，地面运行控制系统的工作信息流如图31所示。
GPS运行控制系统主要任务包括:(1)监控卫星飞行轨迹同时外推算卫星的轨道数据（历书和星历）；(2)监测卫星原子钟时间、预测星钟误差（钟差）；(3)同步星载原子钟与地面运控系统原子钟的时间；(4)注入导航数据及运控指令到卫星；(5)注入导航电文，包括卫星健康状态信息等。
GPS系统主控站MCS位于美国Colorado州范登堡空军基地，如图32所示，主控站MCS全面控制地面监控系统，主要任务是收集并处理各监测站对GPS卫星的第二十四讲图30 GPS全球定位系统地面运控系统OCS站组成图31 地面控制段工作信息流. All Rights Reserved.057Satellite& Network图32 美国Colorado州范登堡空军基地GPS系统主控站图33 GPS新一代地面运行系统控制系统OCX架构全部观测数据，包括各监测站测得的距离和距离差、气象要素、卫星时钟和工作状况的数据，监测站自身的状态数据等，根据收集的数据及时计算每颗GPS卫星的星历，时钟改正值，状态数据以及信号的大气传播改正，并编制成导航电文，传送到注入站。
目前GPS系统主控站MCS可以支持MEO轨道上所有BLOCK-IIA、BLOCK-IIR、BLOCK-IIR-M、BLOCK-IIF系列导航卫星的运行控制工作，为适应对未来BLOCK-III导航卫星星座的运控，除了对的L2 C、L1 C、L1 M 、L2 M、L5等新的导航信号的运行控制，还要监控爆探测NDS信号、灾害预警系统DASS信号、星间链路载荷信号。
GPS卫星星座的现代化
GPS卫星星座的现代化MajorGaryRafferty;Mr．RobLewis;Mr．TonyOcchi;李洋;潘科炎【期刊名称】《控制工程（北京）》【年(卷),期】2004(000)002【摘要】本文介绍美国空军航天司令部全球定位系统(GPS)需求处(HQAF—SPC／DRN)概况，定义了需求确定程序，然后阐明这些需求是如何具体落实并应用于军用及民用领域的。
美国空军航天司令部GPS需求处位于科罗拉多州彼得森空军基地，它是负责收集军用和民用GPS系统需求的机构。
这些需求是根据1996年3月出台的总统决策令“美国全球定位系统政策(国家科学技术委员会[NSTC]-6)”制定的。
这一政策明文规定GPS是由国防部经营管理的军民两用的天基定位、导航和授时(PNT)系统。
因此，HQAFSPC／DRN根据这一政策审查了联邦无线电导航计划(FRP)，国防部／交通部的民用GPS定位、导航和授时需求公告，以及空军航天司令部对军事导航和授时有关需求的任务需求书(MNS)003-92。
GPS系统由控制单元、空间单元和用户单元组成。
空间航天司令部负责制定控制单元和空间单元的需求。
这些需求已在GPS运营需求文件(ORD)中定义，并经联合需求监督委员会和空军参谋长批准。
该需求明确规定了对GPSP空间和控制单元的军用及民用需求。
然后，由位于洛杉矶空军基地的GPS联合计划处负责处理GPS运营需求文件(ORD)，并针对AFSPC／DO的运营提交一份技术解决方案(系统解决方案或能力解决方案)。
为了满足GPS运营需求文件中规定的改进系统精度的需求，GPS联合计划处正致力于通过系统结构革新计划(AEP)和精度改进倡义(AII)来提高控制单元的性能，同时，通过分别用同代新型GPS航天器分阶段实施的方案来提高GPS 空间单元的能力。
GPSⅢ系统将完成这一系列GPS系统的革命。
【总页数】3页(P61-63)【作者】MajorGaryRafferty;Mr．RobLewis;Mr．TonyOcchi;李洋;潘科炎【作者单位】bdSystems公司;不详;美国空军航天司令部GPS需求处【正文语种】中文【中图分类】V47【相关文献】1.倒GPS技术在小卫星星座定轨中的应用研究 [J], 梁开莉;贾鑫;吴冲华bVIEW环境下绘制GPS卫星星座图和卫星运行轨迹的方法 [J], 周建荣;叶松;余永生3.当前GPS卫星星座的空间可见性分析 [J], 帅平;陈定昌;江涌4.GPS历书计算与卫星星座预报仿真 [J], 黄汛;高启孝;李安5.32颗GPS卫星星座空间覆盖特性建模与仿真 [J], 王杰娟;刁华飞;董正宏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
GPS的现代化计划与第三信号L5
测 绘 工 程
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张玉册， 梁开龙
（海军大连舰艇学院 海洋测绘系 ! 辽宁 大连 ""#$"% ） 迈向 )" 世纪的最新发展情况。重点阐述了第三频率 *+ 的特点、 具体 摘要： 综合介绍了全球定位系统 （&’( ） 实施、 发展前景以及给用户带来的影响。最后对 &’( 现代化计划作了评价。 关键词： 现代化的 &’( ； *+ 频率 中图分类号： ’))%,文献标识码： . 文章编号： （)$$) ） "$$#/01-1 $"/$$))/$-
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Ｇ Ｐ Ｓ 卫 星现代 化主要 包括空间星座部分和地面控制部分的现代化 Ａ码仅调制在 ｕ 载波上） 。Ｌ １ 和Ｌ ２ 频率在和平时期是确知的 ， 分别为
１ 空间星座部分
自从 ＧＰ Ｓ卫星 星座 投入运 营 以来 ，ＧＰ Ｓ卫星 由最 初的 ＧＰ Ｓ Ｉ 、 ＧＰ Ｓ — Ｉ Ｉ发 展 到 ＧＰ Ｓ — Ｉ Ｉ Ａ、ＧＰ Ｓ — Ｉ Ｉ Ｒ 、ＧＰ Ｓ ． Ｉ Ｉ Ｒ（ Ｍ） 、ＧＰ Ｓ Ｉ Ｉ Ｆ， 最 新 的
总统 克林顿 宣布 ：即 日起停止对 ＧＰ Ｓ卫星 实施选择 可用性 （ ｓ Ａ）政
２ ＧＰ Ｓ信 号
策 ，这是美 国 Ｇ Ｐ Ｓ 现代化正式开始 的标 志。在 停止 ｓ Ａ政策后 ，全球 目前广 泛使用 的 Ｇ Ｐ ５ 信号结构是部分公开 的，含有两种精度不 的Ｇ Ｐ Ｓ 用户 利用标准定位服 务 （ Ｓ Ｐ Ｓ ）实时单点定位精度 立马得到大 的测距码 ，即所 谓的 Ｐ 码和 Ｌ １ Ｃ ／ Ａ码 。这两种码主要利用直接序列扩 幅度提升 ，民用 Ｇ Ｐ Ｓ 的定位精度达 到平均 ６ ． ２ 米的实用化水平 ，从而 频 调制 技术 ， 采用 １ ． ０ ２ ３ ＭＨ ｚ （ Ｃ ／ ｎ码 ） 和 １ Ｏ ． ２ ３ ＭＩ － ｛ ｚ （ Ｐ （ 、 ， ） 码） 两 种速 率 掀起 Ｇ Ｐ Ｓ 产业和应用热潮 。
制部分 的现代化进程的介绍 ，简述 了 Ｇ Ｐ Ｓ 现代化对 当下以及 未来 民用行业 的影响 。 关键词 ：Ｇ Ｐ Ｓ现代化 ；最新进展；Ｇ Ｐ Ｓ信号 １ ９ ７ ８ 年发射第一颗 Ｇ Ｐ Ｓ 试验 卫星到 １ ９ ９ ４ 年３ 月２ ４ 颗导航 卫星全 １ ２ 颗Ｇ Ｐ Ｓ — Ｉ Ｉ Ｆ的后 ８ 颗、８ 颗Ｇ Ｐ Ｓ一 ［ Ｉ Ｉ Ａ卫 星 ， 还将包括更 为先进 的 部部 署完毕 ，标 志着 Ｇ Ｐ Ｓ 全 球定位系统 正式建成 。为改善 Ｇ Ｐ Ｓ 服务 １ ６颗 ＧＰ Ｓ— Ｉ Ｉ Ｉ Ｂ卫 星 以及 ８～ １ ６颗 ＧＰ Ｓ～ Ｉ Ｉ Ｉ Ｃ卫 星 。其 中最先 进 的性 能，保持其 与国际上其他卫星导航系统 的优势地位 ，美国国防部 的 Ｇ Ｐ Ｓ— Ｉ Ｉ Ｉ Ｃ卫星将 具备播 发 “ 点波束 Ｍ 码信号 的能力 ，从而实 制定 了 “ ＧＰ Ｓ现 代化计 划 。ＧＰ Ｓ现代 化 的概 念是 １ ９ ９ １ 年 初 由时任 现对未 来导航 战的支持 。 美 国副总统戈尔 以文告 的形式发表的 ［ １ １ ｏ ２ ０ ０ ０ 年５ 月 １日，时任 美国
Ｇ Ｐ Ｓ — Ｉ Ｉ 均 已淘汰 。ＧＰ Ｓ Ｉ Ｉ Ａ系列是 Ｇ Ｐ Ｓ — Ｉ Ｉ 系列的升级版 ，由美 国波音 继续广播发射 ，最终形成 四种 民用 Ｇ Ｐ Ｓ 信号共存的格局。
卫星 ；Ｇ Ｐ Ｓ — Ｉ Ｉ Ｒ系列卫星是 Ｇ Ｐ Ｓ — Ｉ Ｉ Ａ系列卫星 的补 充 ，此 系列卫星是 而设 计 的，以满足 民用 用户在 复杂环 境下高精 度 定位 导航 的需 求。 由洛 克 希德 ・ 马丁公 司设 计 开发 ，从 １ ９ ９ ７ 年７ 月到 ２ ０ ０ ４ 年１ １ 月共 Ｌ ２ Ｃ 目前 由在轨使 用的 １ ４ 颗Ｇ Ｐ Ｓ — Ｉ Ｉ Ｒ （ Ｍ） 和Ｇ Ｐ Ｓ — Ｉ Ｉ Ｆ卫星广 播发 射。 发射 １ ３ 颗 ，截止 到 ２ ０ １ ４ 年 １ １ 月共 有 １ ２ 颗在 轨运行 ；Ｇ Ｐ Ｓ — Ｉ Ｉ Ｒ （ Ｍ ） 是 Ｌ ２ Ｃ可 以有效提高用户接 收机的抗干扰能 力；Ｌ ２ Ｃ信 号采用前 向纠错 Ｇ Ｐ Ｓ ． Ｉ Ｉ Ｒ的现 代化改进 ，新 的民用和军用信号 开始在此系 列卫星上发 编和 时分复用技术 ， 具有更低 的载波跟踪 门限和 数据解调 门限，使 得 射 。从 ２ ０ ０ ５ 年９ 月到 ２ ０ ０ ９ 年 ８月洛 克希德 ・ 马丁公司共 设计开 发了 Ｌ ２ Ｃ能够实现在室 内、树 阴遮蔽等微弱信 号条 件下的捕获 ；而且双频 ８ 颗此 系列卫星 ，截止到 ２ ０ １ ４ 年１ １ 月共有 ７ 颗在轨工作 ；Ｇ Ｐ Ｓ Ｉ Ｉ Ｆ 系 Ｇ Ｐ Ｓ 用户可 以利用 Ｌ １ Ｃ ／ Ａ信号和发研制 ，与 前几代产 品相比 ，ＧＰ Ｓ Ｉ Ｉ Ｆ卫星 除电离层误差和快 速解决整周模 糊度 ；另外 由于采用更为紧凑 的导航
ＧＰ Ｓ — Ｉ Ｉ Ｉ 卫 星也在生 产和部 署阶 段。 目前在 轨 的 Ｇ Ｐ Ｓ 卫星 中 Ｇ Ｐ Ｓ ． Ｉ 、 公 司开 发研制 ，从 １ ９ ９ ０ 年 １ １ 月到 １ ９ ９ ７ 年 １ １ 月共发 射 １ ９ 颗Ｇ Ｐ Ｓ — Ｉ Ｉ Ａ
系列 ，截 止到 ２ ０ １ ４年 １ １月，ＧＰ Ｓ星座 中仍 有 ４颗 在轨 ＧＰ Ｓ ． Ｉ Ｉ Ａ系列
１ ４ ５
泰工案技术
电 子 技 术
ＧＰ Ｓ现代化最新进 展
王 伟 （ 天 津水运工程勘察设计院 ， 天津 ３ ０ ０ ４ ５ ６）
摘 要：本 文主要 讨论全球定位 系统 Ｇ Ｐ Ｓ现代化计 划的民用部分以及 目前 的最新进展 ，通 过对 Ｇ Ｐ Ｓ卫星星座部分、Ｇ Ｐ Ｓ卫星民用信号 、地 面控
改进。
的伪 随机码在 Ｌ １ 和Ｌ ２ 载波上调制发射 ５ ０ Ｈ ｚ 的导航定 位信息 （ ｕ ｃ ／ １ ５ ７ ５ ． ４ ２ Ｍ Ｈ ｚ 和１ ２ ２ ７ ． ６ ０ ＭＩ － Ｉ ｚ 。相应这两种测距码 ，Ｇ Ｐ Ｓ 提供两种不同的 定位服务 ，即精密定位服务 Ｐ Ｐ Ｓ和标准定位服务 Ｓ Ｐ Ｓ 。由于 Ｐ码是不公 开 的保 密码 ，依 靠 Ｐ码、Ｃ ／ Ａ码 、导航 电文的 Ｐ Ｐ Ｓ 主要对象为美 国军
Ｇ Ｐ Ｓ 现代化 又增加了三种 民用信 号：第二个 民用测距码 Ｌ ２ Ｃ 、第三个 民用载波 Ｌ ５ 、第 四个 民用测距码 Ｌ １ Ｃ 。 传统 的民用 Ｌ １ Ｃ ／ Ａ码将来还会
（ １ ）第二个 民用测码 Ｌ ２ Ｃ。ＧＰ Ｓ现代化 的一个主要 措施 是在 １ 』 ２ 载波上 增加第二个 民用测码 Ｌ ２ Ｃ 。Ｌ ２ Ｃ是美 国政 府专 门满足商业需 求