卫星定位行业基础知识大全
GPS基础知识一整理版
GPS复习题一1. GPS卫星定位技术的发展过程推算定位-天文导航-惯性导航-无线电导航。
2. GPS系统的组成空间部分：24颗卫星（21颗工作卫星+3颗备用卫星），6个近圆形轨道面，高度约20200km。
地面控制部分：1个主控站、5个监测站、3个注入站。
用户设备部分：用户设备主要是GPS接收机，它由天线前置放大器、信号处理、控制与显示、记录和供电单元组成。
3. GPS系统特点定位精度高观测时间短测站间无需通视可提供三维坐标操作简便,全天候作业功能多，应用广。
4. 名词解释黄道：地球公转的轨道面与天球相交的大圆，即当地球绕太阳公转时，地球上的观测者所见到的太阳在天球上的运动轨迹。
黄道面与赤道面的夹角ε称为黄赤交角，约23.50。
春分点：当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点 。
岁差：春分点在黄道上产生缓慢西移，此现象在天文学上称为岁差。
章动：瞬时北天极将绕瞬时平北天极产生旋转，轨迹大致为椭圆。
这种现象称为章动。
极移：地球自转轴相对于地球体的位置不是固定的，地极点在地球表面上的位置随时间而变化的现象称为极移。
历元：在天文学和卫星定位中，与所获取数据对应的时刻也称历元。
5．什么是协议坐标系？建立方法，协议天球坐标系与协议地球坐标系的转换坐标系统是由坐标原点位置、坐标轴指向和尺度所定义的。
在GPS定位中，坐标系原点一般取地球质心，而坐标轴的指向具有一定的选择性，为了使用上的方便，国际上都通过协议来确定某些全球性坐标系统的坐标轴指向，这种共同确认的坐标系称为协议坐标系。
RM——极移改正RS——GAST改正RN——章动改正RP——岁差改正6．什么是WGS—84坐标系？WGS—84坐标系采用什么椭球体参数？原点位于地球质心，z轴指向国际时间局1984年0时定义的BIH1984.0协议地球极方向，x轴指向BIH1984.0的零子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z，X轴构成右手系坐标系。
对应WGS84大地坐标系的参考椭球为WGS84椭球。
GPS卫星定位跟踪系统基础知识介绍
GPS卫星定位系统基础知识介绍GLOBAL Positioning System，简称GPS，即全球卫星定位系统，近年来得到了越来越广泛的应用，已经产生了可观的GPS产品需求。
并且随着科技水平的提高、应用方向的不断开拓，GPS将会不容置疑的迅速渗透到人们的日常生活中来。
我们经常提到的GPS定位系统由美国军方所设计、控制。
除此之外，我国的北斗双星定位系统正在默默地为我国的现代化建设做贡献;俄罗斯的GLONASS系统也曾有过辉煌的历史;欧盟组织设计的伽利略卫星定位系统兼容目前广泛应用的GPS系统，在几年后将会给全球定位系统增添更加光彩的一页。
GPS系统由三大部分组成：空间部分、控制部分和用户部分。
空间部分是GPS人造卫星的总称。
人造卫星的平均高度约20200Km，运行轨道是一个椭圆，地球位于该椭圆的一个焦点上;运行周期约12小时。
在6个倾角约55°的轨道面上不平均地分布着近30颗导航卫星，部分为备用卫星，美国军方可通过地面控制部分调整工作卫星的数目。
在GPS系统中，GPS卫星是动态的已知点，用户端所有的导航定位信息都是依据这个动态已知点发送的“星历”计算得到的。
GPS星历，实际上是一系列描述GPS卫星运动及轨道的实时状态参数。
民用GPS模块所接收到的广播星历是由GPS卫星以扩频通信方式通过导航电文直接向用户播发的用于实时数据处理的预报星历，在不同的载波上以不同的速率广播民用的伪随机码C/A码星历和军用的P码星历。
对于整个GPS系统来说，实际上地面控制部分是整个系统的核心。
所有的GPS卫星所播发的用于导航定位的星历，都是由分布在地面的5个监控站提供的。
地面系统负责监测GPS信号、收集数据、计算并注入导航电文，状态诊断、轨道修正等。
正是有了地面监控系统的海量数据处理，才使得GPS系统精确运转。
我们常说的GPS定位模块称为用户部分，它像“收音机”一样接收、解调卫星的广播C/A码信号，中以频率为1575.42MHz。
GPS基本知识
第一章1 .GPS卫星定位技术的发展概况：答：卫星定位技术是利用人造地球卫星进行点位测量的技术。
20世纪50年代末期，美国开始研制用多普勒卫星定位技术进行测速，定位的卫星导航系统，叫做子午卫星导航系统（NNSS）。
多普勒定位具有经济快速，精度均匀，不受时间和天气的限制等优点。
以此同时前苏联也开始建立了一个卫星导航系统，叫做CICADA。
由于发展的需要美国于1973年研制新建了GPS系统。
该系统是以卫星为基础的无线电导航系统，具有全能性，全球性，全天性，联系性和实时性的导航，定位和定时的功能。
能为用户提供精密的三维坐标，速度和时间。
GPS计划经历了方案论证，系统论证，生产试验三个阶段。
整个系统分为卫星星座，地面控制和监测站，用户设备三大部分。
再后来的30多年中全球又建立了GLONASS全球定位系统（俄罗斯），伽利略（GALILEO）全球定位系统(欧盟)；北斗导航定位系统（中国）。
不久的将来，它们将共同组成全球导航卫星系统GNSS，到那时全球导航卫星将有一百多颗，定位精度和定位速度都将大大提高。
2.GPS系统组成：GPS系统包括三大部分：空间部分——GPS卫星星座；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由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成卫星星座，记做（21+3）GPS星座。
24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道倾角为55°，各个轨道平面之间相距60°，即轨道的升交点赤经各相差60°。
GPS卫星的核心部件是高精度的时钟，导航电文存储器，双频发射和接收机以及微处理机。
GPS工作卫星的地面监控系统包括1个主控站，3个注入站和5个监测站。
卫星上的各种设备是否正常工作，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。
地面监测系统另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准——GPS时间系统。
这就需要地面站监测各颗卫星时间，求出钟差，然后由地面注入站发给卫星，卫星再由导航电文发给用户设备。
GPS基础知识二
GPS复习题1．名词解释导航：通过实时地测定运载体在途中行进时的位置和速度，引导运载体沿一定航线经济而安全地到达目的地的技术。
极移:地球自转轴相对于地球体的位置不是固定的，地极点在地球表面上的位置随时间而变化的现象称为极移。
历元：在天文学和卫星定位中，与所获取数据对应的时刻也称历元。
多路径效应: 多路径效应也称多路径误差,即接收机天线除直接收到卫星发射的信号外，还可能收到经天线周围地物一次或多次反射的卫星信号。
整周模糊度:一般是未知的，通常称为整周未知数（整周待定值或整周模糊度）周跳:gps卫星信号中断时，初始整周计数发生变化的现象。
天线相位差:卫星天线几何中心与相位中心的偏差绝对定位；在地球协议坐标系中，确定观测站相对地球质心的位置。
相对定位：在地球协议坐标系中，确定观测站与地面某一参考点之间的相对位置。
整数解：将平差计算所得的整周未知数取为相近的整数，并作为已知数代入原方程，重新解算其它待定参数。
当观测误差和外界误差（或残差）对观测值影响较小时，该方法较有效，一般应用于基线较短的相对定位中。
非整数解：如果外界误差影响较大，求解的整周未知数精度较低(误差影响大于半个波长)，将其凑成正数，无助于提高解的精度。
此时，不考虑整周未知数的整数性质，平差计算所得的整周未知数，不再进行凑整和重新计算。
一般用于基线较长相对定位中大地高：某点的大地高是该点到通过该点的参考椭球的法线与参考椭球面的交点间的距离。
大地高也称为椭球高，大地高一般用符号H表示。
正高：某点的正高是该点到通过该点的铅垂线与大地水准面的交点之间的距离，正高用符号Hg表示正常高：常高系统是以似大地水准面为基准的高程系统。
某点的正常高正是该点到通过该点的铅垂线与似大地水准面的交点之间的距离，正常高用Hr表示。
高程异常：似大地水准面到参考椭球面的距离，称为高程异常，记为 。
1．简答题1简述导航技术的发展历程。
推算定位-天文导航-惯性导航-无线电导航2简述导航系统的分类并举例。
GPS基础知识
GPS基础知识全球定位系统一、概述全球定位系统（GPS）是“授时、测距导航系统/全球定位系统（NavigationSystemTimingandRanging/GlobalPositioningSyste m）”的简称。
该系统是由美国从上世纪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无线电导航与定位系统。
近10年来经实际使用表明，GPS具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，深得广大用户的信赖，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、地球动力学等多学科领域，从而给测绘学科带来了一场深刻的技术革命。
随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领域也正在不断地拓展，遍及国民经济各种部门，并逐步深入人们的日常生活。
GPS同其它导航系统相比，其主要特点包括：（1）全球覆盖；（2）自动化，精度高；（3）实时三维动态定位、测速和定时；（4）高效率，无用户数量限制，应用广泛。
相对于经典的测量技术来说，这一新技术的主要特点如下：测站之间无需通视。
既要保持良好的通视条件，又要保障测量控制网的良好结构，这一直是经典测量技术在实践方面的困难问题之一。
GPS测量不要求观测站之间相互通视，因而不再需要建造觇标，这一优点既可大大减少测量工作的经费和时间，同时也使点位的选择变得甚为灵活。
但为了GPS卫星信号的接收不被遮挡，必须保持观测站的上空开阔（净空）。
高精度三维定位。
GPS可以精密测定测站的平面位置和大地高。
现已完成的大量实验表明，目前在小于50km的基线上，其相对定位精度可达1~2×10-6，而在100km~500km的基线上可达10-6~10-7。
随着观测技术与数据处理方法的改善，可望在大于1000km的距离上，相对定位精度可达到或优于10-8。
Gps应用基础知识
Gps应用基础知识Gps应用知识11．GPS系统组成GPS gloabal Positioning System,这玩意是美国人搞的。
主要分三大块，地面的控制站、天上飞的卫星、咱们手里拿的接收机。
简单唠叨唠叨先说说设备，当然大个的都是老美给咱准备好的，地上，有一个主控制站，当然在老美的本土了，在科罗拉多。
三个地面天线，五个监测站，分布在全球。
主要是收集数据，计算导航信息，诊断系统状态，调度卫星这些杂事。
天上，有27颗卫星，距离地面20200公里。
27颗卫星有24颗运行，3颗备用。
这些卫星已经更新了三代五种型号。
卫星发射两种信号：L1和L2。
L1:1575.42MHZ, L2:1227.60MHZ。
卫星上的时钟采用铯原子钟或铷原子钟，计划未来用氢原子钟，比我的手表准。
手里，就是接收机了。
大大小小，千姿百态，有袖珍式、背负式、车载、船载、机载什么的。
一般常见的手持机接收L1信号，还有双频的接收机，做精密定位用的。
2．关于GPS接收机GPS现在一般都是12通道的，可以同时接收12颗卫星。
早期的型号，比如GARMIN 45C 就是8通道。
GPS接收机收到3颗卫星的信号可以输出2D（就是2维）数据，只有经纬度，没有高度，如果收到4颗以上的卫星，就输出3D数据，可以提供海拔高度。
但是因为地球自己的问题，不是太标准的圆，所以高度数据有一些误差。
现在有些GPS接收机内置了气压表，比如etrex的SUMMIT和VISTA，这些机器根据两个渠道得到的高度数据综合出最终的海拔高度，应该比较准确了。
GPS接收机的第一次开机，或者开机距离里上次关机地点超过800KM以上，因为接收机里存储的星历都对不上了，所以要在接收机上重新定位。
GPS接收机的使用要在开阔的可见天空下，所以，屋里就不能用了。
手持GPS的精度一般是误差在10米左右，就是说一条路能看出走左边还是右边。
精度主要依赖于卫星的信号接收，和可接收信号的卫星在天空的分布情况，如果几颗卫星分布的比较分散，GPS接收机提供的定位精度就会比较高。
GPS基础知识大全
GPS基础知识⼤全GPS基础知识⼤全⼀、GPS扫盲GPS作为野外定位的最佳⼯具，在户外运动中有⼴泛的应⽤，在国内也可以越来越经常地看见有⼈使⽤了。
GPS不象电视或收⾳机，打开就能⽤，它更象⼀架相机，你需要有⼀定的技巧。
现在我来谈⼀下我的⼀些GPS使⽤办法和经验，希望其他朋友能继续补充。
⾸先⼤家要弄清使⽤GPS时常碰到的⼀些术语：1.坐标(coordinate)有2维、3维两种坐标表⽰，当GPS能够收到4颗及以上卫星的信号时，它能计算出本地的3微坐标：经度、纬度、⾼度，若只能收到3颗卫星的信号，它只能计算出2维坐标：精度和纬度，这时它可能还会显⽰⾼度数据，但这数据是⽆效的。
⼤部分GPS不仅能以经/纬度(Lat/Long)的⽅式，显⽰坐标，⽽且还可以⽤UTM(Universal Transverse Mercator)等坐标系统显⽰坐标但我们⼀般还是使⽤LAT/LONG系统，这主要是由你所使⽤的地图的坐标系统决定的。
坐标的精度在Selective Availability(美国防部为减⼩GPS精确度⽽实施的⼀种措施)打开时，GPS的⽔平精度在100-50⽶之间，视接受到卫星信号的多少和强弱⽽定，若根据GPS的指⽰，说你已经到达，那么四周看看，应该在⼤约⼀个⾜球场⼤⼩的⾯积内发现你的⽬标的。
在SA关闭时(⽬前是很少见的，但美政府计划将来取消SA)，精度能达到15⽶左右(GPS性能介绍上说的精度都给的是no SA 值，唬⼈的)。
⾼度的精确性由于系统结构的原因，更差些。
经纬度的显⽰⽅式⼀般都可以根据⾃⼰的爱好选择，⼀般有"hddd.ddddd","hddd*mm.mmm""，"hddd*mm"ss.s"""(其中的“*”代表“度”，以下同)地球⼦午线长是39940.67公⾥，纬度改变⼀度合110.94公⾥，⼀分合1.849公⾥，⼀秒合30.8⽶，⾚道圈是40075.36公⾥，北京地区纬在北纬40度左右，纬度圈长为40075*sin(90-40),此地经度⼀度合276公⾥，⼀分合1.42公⾥⼀秒合23.69⽶，你可以选定某个显⽰⽅式，并把各位数字改变⼀对应地⾯移动多少⽶记住，这样能在经纬度和实际⾥程间建⽴个⼤概的对应。
GPS 知 识 汇 总解读
GPS 知识汇总(资料整理:付志水)(注:本文档为搜集汇总而成,希望对大家有所帮助)一、GPS系统的三个组成部分卫星测时测距导航系统/全球定位系统（NAVSTAR system）由空间部分（卫星星座）、地面控制部分（地面监控站）和用户设备部分（人及GPS信号接收机）组成。
1.空间部分由24颗卫星组成的空间部分是该系统的核心，其中的21颗在工作，余下的3颗是在轨备用的。
卫星在离地球表面12，000米的高空轨道上运行，从而使信号能够覆盖非常大的面积。
卫星都处于特定的轨道上，所以地面的GPS接收机在任意时刻都可以接收至少四颗卫星。
卫星以每小时7千米的速度运行，从而使它们每十二小时绕地球一周。
它们以太阳能为动力，设计寿命为十年。
如果没有太阳能时（如月食），卫星利用其上的备用电池继续运行。
在卫星上还有小型火箭推进器使其保持正确的轨道。
第一颗GPS卫星于1978年发射升空。
前十颗是称为Block I的试验卫星。
从1989年到1993年，发射了23颗称为Block II的工作卫星。
1994年发射的第24颗卫星完善了GPS 系统。
这些开销来源于美国国防部的财政预算，以便购买新的卫星，再将它们发射升空从而保证该系统的顺利运作。
每颗卫星以几种不同频率传播低能量的无线电波，如L1、L2。
民用GPS接收机接收载波频率为1575.42兆赫兹的L1极高频波段。
这些信号以光速传播，即它们可以穿过云层、玻璃和塑料，但是却不能穿过大部分象建筑物和高山之类的固体。
L1载波在收音机调谐度盘上的位置，大约处于FM电台中以88至108兆赫兹频率进行广播的波段范围。
卫星信号同样是低能量的，约为20~50瓦特。
FM电台能传播12，000米！那就是为什么使用GPS接收机时天空必须是晴朗的。
L1包括两种载波信号（复杂的数字编码）：精密定位码（P码）和伪随机码（C/A码）；L2信号中只有精密定位码。
系统提供P码和C/A码两种定位服务，P码提供精确定位服务（PPS），C/A码提供标准定位服务（SPS）。
GPS卫星定位测量基础理论培训讲解-GPS系统
1.人类最初的导航定位，只能通过石头，树，山脉等作为参照物。
2. 渐渐发展到天文观测法，即通过天上的太阳月亮星星来判断位置。
3.中国四大发明之一的指南针是人类导航领域的一个里程碑定位系统的发展过程⏹无线电导航系统●罗兰--C● Omega（奥米茄）●多卜勒系统⏹卫星定位系统●NNSS子午仪系统●GPS●GLONASS系统●双星导航定位系统（北斗一号）●GNSS加俐略系统无线电导航的发明，使导航系统成为航行中真正可以依赖的工具，因此具有划时代的意义。
它具有独立、封闭、全天候等特点，对外界环境依赖性很小。
现在，无线电导航仍然在飞机进场着陆、区域性定位中发挥着重要作用。
卫星定位的初步构想地球表面 70% 都是海洋，无法建立永久性静态基准站。
由于地球是一个椭球，表面有曲率存在，普通的无线电定位无法满足全球定位的需要。
我们可以考虑把基准站搬到太空，即发射通讯卫星，这些卫星以一定的频率和编码向地球发播信号。
为保证信号按直线传播，且能穿透电离层(中长波信号遇电离层会被反射)，应选择高频信号。
为满足全球覆盖，必须考虑一定数量的卫星，且按一定的轨道面分布。
（一）卫星定位测量技术基础林定位中铁二局一、卫星定位技术的发展及现状1、子午卫星导航系统2、GPS全球定位系统3、GLONASS全球导航卫星系统4、GALILEO全球导航卫星系统5、北斗导航定位系统二、卫星定位的基本原理1、概述2、伪距测量3、载波相位测量4、周跳的探测与修复5、绝对定位与相对定位6、实时差分定位三、GPS的应用与技术展望1、在大地控制测量中的应用2、在精密工程测量及变形监测中的应用3、在工程机械施工中的应用4、在交通运输中的应用5、在其他领域的应用四、GPS测量的误差来源及影响1、与GPS卫星有关的误差2、与信号传播有关的误差3、与接收设备有关的误差（二）静态测量技术（三）动态测量（RTK）技术一、卫星定位技术的发展及现状1、子午卫星导航系统1.1概况子午卫星导航系统，又称多普勒卫星定位系统，它是1958年底由美国海军武器实验室开始研制，于1964年建成的“海军导航卫星系统”（Navy Navigation Satellite System）。
《全球定位系统的应用》 知识清单
《全球定位系统的应用》知识清单一、什么是全球定位系统全球定位系统（Global Positioning System，简称 GPS）是一种基于卫星的导航系统，它能够为全球用户提供高精度的位置、速度和时间信息。
GPS 系统由美国国防部开发和维护，由 24 颗卫星组成，这些卫星分布在 6 个轨道平面上，以确保在地球上的任何位置都至少能接收到 4 颗卫星的信号。
二、全球定位系统的工作原理GPS 系统的工作原理基于三角测量原理。
当 GPS 接收器接收到来自至少 4 颗卫星的信号时，它可以通过测量卫星信号的传播时间来计算出接收器与每颗卫星之间的距离。
然后，利用这些距离数据和卫星的已知位置，通过复杂的数学计算，就可以确定接收器在地球上的位置。
除了确定位置，GPS 还可以通过测量接收器的移动速度和方向来提供速度和航向信息。
同时，GPS 卫星上搭载的高精度原子钟还能为接收器提供准确的时间信息。
三、全球定位系统在日常生活中的应用1、导航与地图应用在现代社会，GPS 已成为汽车导航和手机地图应用的核心技术。
无论是在城市中寻找路线，还是在长途旅行中规划行程，GPS 导航都能为我们提供准确的引导，帮助我们避免迷路和节省时间。
2、运动与健身追踪对于喜欢运动和健身的人来说，GPS 可以集成在智能手表、运动手环和手机应用中，用于记录运动轨迹、速度、距离和消耗的卡路里等数据。
这使得我们能够更好地了解自己的运动情况，制定更合理的锻炼计划。
3、物流与配送在物流行业，GPS 被广泛用于跟踪货物运输车辆的位置和行踪。
物流公司可以实时监控车辆的行驶路线，优化配送路线，提高运输效率，同时也能及时通知客户货物的预计到达时间。
4、旅游与探险当我们外出旅游或进行探险活动时，GPS 设备可以帮助我们确定自己的位置，找到附近的景点、餐厅和住宿，确保我们的安全并提供便利。
四、全球定位系统在交通领域的应用1、航空运输在航空领域，GPS 为飞机提供了精确的导航和定位服务，使得飞行更加安全和高效。
GPS 北斗基础知识
40º 02.1′N
116º 18.2′E
GPS基础知识—原理
GPS地面控制部分
1个主控站：负责计算参数、卫星控制、系统工作 5个监测站：负责收集数据并传送给主控站 3个地面控制站：负责更新在轨卫星信息.
Colorade Spings Hawaii Diego Garcia 主控站 注入站 监测站 Ascension Kwajalein
40º 02.1′N
116º 18.2′E
GPS基础知识—术语
API：application programming interface 应用编程接口 是NovAtel接收机专为客户提供二次开发的一个接口，是付费功 能，要求购买接口定义和底层程序，以实现客户的定制应用。
40º 02.1′N
116º 18.2′E
GPS基础知识—原理
差分数据类型
1.RTCM 由海事服务的无线电技术委员会制定的差分GPS标准 2.RTCA 由航空服务的无线电技术委员会制定的差分GPS标准 两种差分的比较 RTCA传输数据量少==》误码率小，但差分时间短，22秒 RTCM传输数据量多==》误码率大，但差分时间长，60秒 3.CMR 某些类型仪器特有的差分标准(如Trimble) NovAtel也可作其差分基准站
40º 02.1′N
116º 18.2′E
GPS基础知识—术语
WGS84： 1984年世界大地坐标系(Word Geodetic System 1984即WGS84)。WGS-84坐标系是美国国防部研制确定的大地坐标系，是一 种协议地球坐标系。WGS-84坐标系的定义是：原点是地球的质 心，空间直角坐标系的Z轴指向BIH（1984.0）定义的地极 （CTP）方向，即国际协议原点CIO，它由IAU和IUGG共同推荐。 X轴指向BIH定义的零度子午面和CTP赤道的交点，Y轴和Z，X轴 构成右手坐标系。WGS-84椭球采用国际大地测量与地球物理联 合会第17届大会测量常数推荐值，采用的两个常用基本几何参 数： 长半轴a=6378137m；扁率f=1:298.257223563
GPS相关基础知识
GPS相关基础知识1、定位导航技术的发展历史按照定位导航所依赖的参照物，定位导航技术的发展分为两个阶段：被动利用参照物阶段和主动建立参照物阶段。
被动利用参照物阶段主动建立参照物阶段空基导航系统地基导航系统定位导航技术被动利用参照物阶段：人类综合利用星历知识、指南针和航海表来进行导航和定位。
主动建立参照物阶段：二十世纪后，随着科学技术水平的不断提高，人类的思维从被动地利用宇宙中的参照物（如星体）扩展到主动地建立和利用人为的参照物来开发更精密的导航定位系统。
根据人为参照物的位置不同，主动阶段又可分为地基导航系统和空基导航系统。
地基导航系统：地基导航系统主要由在世界各地适当地点建立的位于地面的无线电参考站组成，接收机通过接收这些参考站发射的无线电电波并由此计算接收机到发射站的距离。
目前大约有100种不同类型的地基导航系统正在运行，其中最著名的有劳兰系统（Loran C /D）、奥米加系统（OMEGA）、甚高频全向无线电信标系统（VORTAC）等。
由于地基导航系统的无线电发射参考站都建立在地球表面上，因此它们只能用来确定物体的水平位置，即只能进行二维定位，给出位置的经纬度信息。
这是地基系统本身固有的缺陷。
为了对空间飞行器（如飞机、宇宙飞船、导弹等）进行精密导航，需要确定飞行器的三维位置（水平位置和高度）。
显然地基系统不能满足这种需要，于是人类就设想是否可以将无线电发射参考站建立在空中。
空基导航系统：1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星的成功发射使人类将无线电发射参考站建立在空中的设想成为现实，由此天基导航系统应运而生。
天基导航系统又称为卫星导航系统。
第一代空基导航系统有美国的海军导航卫星系统（NNSS）和前苏联的奇卡达卫星导航系统（Tsikada）。
第二代空基导航系统有美国的全球卫星导航系统（GPS）、前苏联建立现属于俄罗斯联邦的GLONASS系统、欧盟尚未投入使用的的伽利略系统(Galile o)。
2024年卫星导航行业培训资料高级指南
政策法规对产业链影响
产业政策
政府对卫星导航产业的扶持和引导政策，如税收优惠、资金扶持等，可以促进产业的发展和壮大。
法规标准
卫星导航产业相关的法规和标准，如频谱分配、技术标准等，可以规范市场秩序，保障产业的健康发 展。
04
国内外主要企业竞争格 局分析
国际知名企业介绍及优势分析
美国GPS
作为全球最早的卫星导航系统，GPS具有全球覆盖、高精 度定位和时间服务的能力，广泛应用于军事、民用等领域 。
分析卫星导航与人工智能、大数据、物联网等技 术的融合应用，探索新的商业模式和市场机会。
商业模式创新拓展市场空间
位置服务商业模式创新
01
探讨基于位置信息的个性化服务、智能出行、精准营销等新型
商业模式的构建与实践。
行业应用拓展
02
研究卫星导航在智能交通、智慧城市、精准农业、公共安全等
领域的深度应用，推动行业数字化转型升级。
由多颗卫星组成，提供导 航信号和时间信息。
控制段
地面控制站负责监控卫星 状态、上传导航电文和进 行时间同步。
用户段
接收机接收卫星信号，通 过处理得到用户位置、速 度和时间信息。
卫星导航信号与传播
导航信号
包含伪距、载波相位和多 普勒频移等信息。
信号传播
受到大气层、多径效应和 地球自转等因素的影响。
信号接收与处理
全球搜救与增强服务
国际合作可以共同提升全球卫星导航系统的搜救与增强服务能力 ，为遇险人员提供更快速、准确的救援。
空间资源开发与利用
通过国际合作，各国可以共同开发和利用空间资源，推动卫星导 航技术在全球范围内的普及和应用。
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03
《全球定位系统的应用》 知识清单
《全球定位系统的应用》知识清单一、什么是全球定位系统（GPS）全球定位系统，简称 GPS，是一种基于卫星的导航系统。
它由一组卫星组成，这些卫星在太空中不断发送信号，地球上的接收设备通过接收这些信号并进行计算，就能够确定自己的位置、速度和时间等信息。
GPS 系统最初是由美国国防部开发的，主要用于军事目的。
但随着技术的发展和普及，GPS 已经广泛应用于民用领域，成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
二、GPS 的工作原理GPS 的工作原理基于三角测量法。
卫星会发送包含其位置和时间信息的信号，接收设备接收到至少四颗卫星的信号后，通过测量信号的传播时间，计算出接收设备与每颗卫星之间的距离。
然后，利用这些距离信息和卫星的位置，通过数学计算确定接收设备在地球上的位置。
为了提高定位的精度，GPS 系统还采用了差分技术，通过在已知位置的基准站进行测量，并将测量结果与接收设备的测量结果进行比较和修正，从而进一步提高定位的准确性。
三、GPS 在交通领域的应用1、汽车导航GPS 在汽车导航中发挥着重要作用。
驾驶员可以通过车载 GPS 设备输入目的地，系统会根据实时交通信息规划最佳路线，并提供语音导航，帮助驾驶员准确到达目的地。
这不仅减少了迷路的可能性，还能节省时间和燃料。
2、公共交通管理在公共交通领域，GPS 可以用于实时跟踪公交车、出租车和地铁等交通工具的位置。
乘客可以通过手机应用程序或电子站牌获取车辆的预计到达时间，方便出行规划。
同时，交通管理部门也可以根据车辆的位置和运行情况进行调度和优化，提高公共交通的服务质量和运营效率。
3、物流运输对于物流行业，GPS 可以实现对货物运输车辆的实时监控和跟踪。
物流公司可以掌握车辆的位置、行驶速度和行驶路线等信息，及时处理异常情况，确保货物按时送达。
此外，GPS 还可以优化运输路线，降低运输成本。
四、GPS 在农业领域的应用1、精准农业GPS 技术在精准农业中得到广泛应用。
通过在农业机械上安装 GPS 接收器，可以实现对农田的精准测绘和定位。
_GPS卫星导航基础
Пn
Ｐn’ Ｐn
γ
γ’
• 章动
在日月引力等因素的影响下，瞬时 北天极将绕瞬时平北天极产生旋转，大致 成椭圆轨道，其长半径约为9.2秒，周期约 为18.6年.这种现象称为章动.
Пn
（3）协议天球坐标系
定义：通常选择某时刻作为标准历元,并将此刻地球 的瞬时自转轴（指向北极）和地心至瞬时春分点的方 向，经该瞬时的岁差和章动改正后，分别作z轴和x轴 的指向。由此构成的空间固定坐标系，称为所取标准 历元t0时刻的平天球坐标系，或协议天球坐标系，也 称协议惯性坐标系。（conventional inertial system, CIS）
Пn黄北极
Ｐn北天极
M
ε γ
Ｐs南天极
Пn黄南极Leabharlann （2）天球坐标系(P13)
天球空间直角坐标系： 天球空间直角坐标系： S（x， y，z） （ ， ， ）
z（Ｐ ） （Ｐn） （Ｐ
S M y
x（γ） （ ）
z Ｐn
天球球面坐标系： 天球球面坐标系： S（ α，δ，r ） （ ， ， M
r
S y
δ α
（2）协议地球坐标系
• 定义 定义：以协议地极为基准点的地球坐标系称为协 •
议地球坐标系（conventional terrestrial system）。 协议地极：以1900-1905年的平均纬度所确定的平 均地极的位置通常称为国际协议原点 （conventioanal international origin，CIO）， 在实际工作中普遍采用CIO作为协议地极。 瞬时坐标系相对协议地球坐标系发生旋转。
D
P
sinf =(1-cos2f)1/2 = sinE(1-e2) 1-e cosE
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GPS应用领域简介 GPS定位产品应用类型
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前装市场
后装市场
行业用户 行驶导航型 （自主定位） 安防定位型 （第三方定位） 公众用户
专业型
多功能型 PND
定位监控一体型 共赢移动定位版权所有 版本V1.0A
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GPS应用领域简介
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船舶导航
个人手机导航
对于某地某时，甚至不能测得精确的点位坐标，
这种时间段叫做“间隙段”。但这种时间间隙 段是很短暂的，并不影响全球绝大多数地方的 全天候、高精度、连续实时的导航定位测量。 GPS工作卫星的编号和试验卫星基本相同。 共赢移动定位版权所有 版本V1.0A
由24颗卫星所组成的GPS卫星网络
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全球定位系统GPS 地理信息系统GIS
通用无线分组业务GPRS
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GPS(全球定位系统)概述
GPS全球定位系统（Global Positioning System）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。GPS能够实现数据采集、故障诊断、跟踪 监测、卫星调度、导航电文编辑等功能,用户端使用GPS接收设备实现定位导航功能。GPS 系统全球地面连续覆盖,能保证全球、全天候连续实时定位的需要;可精确、连续提供动态 目标的三维位置、三位速度和时间信息,实时定时速度快;采用伪码扩频通信技术,发送的 信号具有良好的抗干扰性和保密性。
Hale Waihona Puke 2世界现有的卫星定位系统简介
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中国的北斗系统现状 1、北斗一代导航试验卫星系统，由三颗卫星和一颗备份星构成，可以完 成对于中国地区的覆盖；而北斗二代系统完成后，其覆盖范围可以达到 整个亚太地区。中国计划最终形成一个由四颗静止星、12颗中轨星和九 颗高轨星构成的导航卫星网络，范围能够覆盖全球。 2、2000年到2003年间，中国先后发射了三颗“北斗一号”卫星，构成了 以两颗卫星为主、一颗为备份的双星定位系统。中国也成为继美国和俄 罗斯之后，第三个建立起完善的卫星导航系统的国家。目前，北斗一代 的覆盖范围为东经约70°-140°，北纬5°-55°，大致覆盖中国及周边地 区。今年5月12日汶川大地震后，北斗一代系统曾经为震后搜救工作起了 巨大的作用。 3、和通过被动接受卫星信号进行全球定位的GPS相比，“北斗一代”采 用的是区域性主动定位，即需要向卫星发送信号，用户才能知道所在的 位置。由于存在通讯的来往，使得“北斗一代”的应用存在带宽和频度 的限制，导致覆盖面积较小、定位精度较低，用户数量也受到一定限制。 当然，“北斗一代”也有自己的优势，可全天候、全天时提供区域 性有源导航定位，还能进行双向数字报文通信和精密授时。而随着第二 代卫星的部署，北斗导航系统将真正进入和GPS竞争的轨道。
系 统 图 示
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GPS系统三大组成部分--空间部分
空间部分－GPS卫星星座 由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS 卫星星座，记作（21+3）GPS星座。24颗卫星均
匀分布在6个轨道平面内。在用GPS信号导航定
位时，为了结算测站的三维坐标，必须观测4颗 GPS卫星，称为定位星座。这4颗卫星在观测过 程中的几何位置分布对定位精度有一定的影响。
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共赢移动定位公司是什么？
通过24小时运营的呼叫中心把GPS、GPRS、 电子地图互联网技术整合在一起的电信位置信息增 值服务商，以技术为基础，以服务为核心。
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相关名词解释
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什么是PND
Portable Navigation Devices便携式自动导航系统；简单说就是ＰＤＡ＋ＧＰＳ ，但是它除了PPC（Pocket PC，基于Windows CE操作系统的掌上电脑）的一些功能和 GPS的定位与导航功能之外，又附加了很多功能上去。所以说PND是升级版，而不是 简单的GPS＋PDA。 作为便携式导航系统，PND是整合型的手持式设备，是手持及车载两用导航系统， 是导航加丰富的附加功能的结合体。不仅附加有生活、旅游信息，同时又有娱乐、 商务扩展功能。
手 机 接 收 （ Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ 信 息 ）
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世界现有的卫星定位系统简介
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欧洲的 伽利略系统
中国的 北斗系统
俄罗斯 GLONASS系统 日本的 准天顶系统
美国GPS系统
卫星定位系统作为国家的基础设施，受到各国政府的高度重视。 美国的GPS和俄罗斯的GLONASS格洛纳斯系统已经建成并应用，正 在建设的系统包括中国的北斗系统、欧洲的伽利略系统、日本的 准天顶系统。俄罗斯的GLONASS系统虽然卫星还没有全部发射到 位，但作为系统建设已经基本完成。正在建设的3个系统中只有中 国的北斗系统已经能够实时提供区域性定位功能。欧洲的伽利略 系统有两颗试验卫星在天，还不能独立提供定位。日本的准天顶 系统计划于明年发射第1颗卫星，在2015年完成整个计划的3卫星 体制，提供完整的卫星导航辅助功能。基于准天顶卫星系统的区 域导航系统的构思由来已久，真正的实施可能要到2015年以后。 共赢移动定位版权所有 版本V1.0A
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地面控制部分－地面监控系统
地面监控部分包括四个监控站、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。这种注入对每颗GPS卫星每天 进行一次，并在卫星离开注入站作用范围之 前进行最后的注入。
时间。
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GIS(地理信息系统)概述
地理信息系统(简称GIS)是一项管理和研究空间数据的技术系统。利用计算机对有关地理、空间
位置的数据信息进行存储、查询和显示。 GIS条件下的电子地图数据库为车辆导航系统提供了存放和管理导航系统信息的可视化载体,有利于提高 导航系统的工作效率。 从技术和应用的角度，GIS是解决空间问题的工具、方法和技术；具有空间数据的获取、存储、现示、 编辑、处理、分析、输出和应用的功能，它可以将这些数据分层、分类叠加在电子地图上，并且地图对象和 和数据库属性数据建立连接关系，这样通过地里信息系统就可以轻松实现地图与数据库的双向查询。以直观 的方式显示所有移动的目标，固定目标的位置和状态，并且直接在图形界面上对受控目标进行指挥调度操作。
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专业定位
车辆导航
出租车电招
军事应用
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国内GPS领域的发展现状
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1、商机无限 我国日益增长的汽车保有量，让许多国内外车载GPS生产商“眼红”。但据 统计，截至2005年年底，我国配备GPS导航设备的汽车不足10万辆，车载率不 到2%，市场前景很大。 PND市场，整体规模达到220.45亿，整个GPS产业里面占42%， GPS手机，预测2008年是180.37亿，整体市场份额34.4% 改装车市场，2008年中国全年汽车产销量是520万辆和518万辆，同比增长 16.7%和18.5%，汽车保有量达到6122万辆。从目前中国的改装GPS应用水平来 看，尚处于市场的成长期，2008年中国改装GPS出货额将达到64.3亿元。改装 市场接近100万套，接近去年也是有所回落 前装市场，主要是进口车辆发展迅速 2、无序发展 ，到目前还没有行业标准 3、重在服务 4、突破难点 电子地图受控制
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GPS基础知识讲座
2008年12月1日
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目
1 2 了解是GPS GPRS
录
GIS
世界现有的卫星定位系统简介
3
4
GPS应用领域简介
国内GPS领域的发展现状
5
GPS及相关行业的发展前景
6
相关名词解释
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1
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5
GPS及相关行业的发展前景
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第一，行业整合将继续，产业规模进一步集中。开始逐渐的出现，尤其我们 国家针对监管的一些标准，和一些知识产权的制约，治理可能会越来越完善， 会使将来的市场更加规范。 第二，GPS和消费电子产品的融合将成为未来的一种发展趋势。 第三，内容服务的延伸和创新推动GPS产业的生态系统建设。这里面主要来源 是互联网， 在未来五年，GPS产业的发展复合增长率达到18.6%，还是高速成长的，在 2012年、2013年是关键年，将会突破1000亿。这就好比2002年、2003年，大 家进行系统建设的时候，没有看重终端产品，后来大家从手机市场得到了体 验经济的概念，手机市场增长很大，一年达到1000亿。未来消费类电子市场 也是一样，它可能借助某一种产品就可以突破1000亿。 在未来细分市场预测，发展速度比较快的还是GPS手机，主要是ICT的融合 产品，2009年到2010年GPS手机市场就会超过PND市场，开始跃居到第一位。 在这里面PND市场相对占的市场规模这几年还是比较大，整体达到399.46亿， 整体增长速度达到12.6%，速度增长的是GPS手机达到19.8%。前装和改装市场 将有所回落，至少增速有所回落。其实在前装市场，当改装市场和PND占据一 定份额的时候，厂商自动会开发前装市场，这是有一个发展周期的。 共赢移动定位版权所有 版本V1.0A