2第二讲GPS卫星导航定位系统概述概论

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GPS概论

GPS for Mapping: Code Correction
sub-meter accuracy
七、GPS应用
• GPS的优势在于实时动态的精确定位，主要应用于导航和定位。 • 港口船舶运输的GPS导航与定位，不仅引航准确，直观方便，而且是全天候的，在能见度很低的雾天条件下正常工作； • 在石油勘探、航空摄影和航空物探、车辆定位与调度 • 在农业中，采用GPS精密定位技术能避免农业操作中的浪费现象，从而有效地降低成本，其主要表现在飞机播种、除草、施肥等方面； • RS影像校正 • GIS数据采集
三、GPS的特点
• • • • • 全球地面连续覆盖功能多、精度高 PS定位
GPS数据
•
Datum,WGS84,WGS84,0,0,0,0,0
• • • • • • • • •
TP,D, 21.634933949, 111.2743163109,02/06/2126,06:28:15,1 TP,D, 21.634955406, 111.2739944458,02/06/2126,06:28:15,0 TP,D, 21.634526253, 111.2736940384,02/06/2126,06:28:15,0 TP,D, 21.634354591, 111.2732863426,02/06/2126,06:28:15,0 TP,D, 21.634311676, 111.2727928162,02/06/2126,06:28:15,0 TP,D, 21.636221409, 111.2687587738,02/06/2126,06:28:15,1 TP,D, 21.636693478, 111.2691020966,02/06/2126,06:28:15,0 TP,D, 21.636908054, 111.2697243690,02/06/2126,06:28:15,0 TP,D, 21.637101173, 111.2693166733,02/06/2126,06:28:15,0

卫星导航定位系统介绍

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。
2019年11月25日
26
卫星导航定位系统介绍
GPS现代化
GPS现代化第一阶段
发射12颗改进型的BLOCK ⅡR型卫星。
GPS现代化第二阶段
发射6颗GPS BLOCK ⅡF （“ⅡFLite”）。
GPS现代化计划的第三阶段
GPS系统能提供实时、连续、全天候的导航定位及授时服务。
2019年11月25日
10
卫星导航定位系统介绍
GPS系统组成
GPS系统由三部分组成
1、空间星座部分 2、地面控制部分 3、用户设备部分
2019年11月25日
11
卫星导航定位系统介绍
用户部分：接收并测定卫星信号记录原始数据得到导航定位信息
空间部分：提供星历和时间信息发射伪距和载波信号提供其它辅助信息
2019年11月25日
地面控制部分：解算中心控制参数实现时间同步跟踪卫星并进行定轨
12
卫星导航定位系统介绍
GPS的空间星座部分
2019年11月25日
13
卫星导航定位系统介绍
GPS卫星
作用：
接收、存储导航电文生成用于导航定位的信号（测距码、载波）发送用于导航定位的信号（采用双相调制法调制在载波上的测距码
2019年11月25日
6
卫星导航定位系统介绍
空基电子导航系统
空基电子导航系统统称为卫星电子导航系统
第一代卫星电子导航系统的代表是海军导航卫星系统（Navy Navigation Satellite System —— NNSS）。也称“子午仪（Transit）卫星系统”。
第二代卫星导航定位系统-授时与测距导航系统/ 全球定位系统（Navigation System Timing and Ranging/Global Position System-NAVSTAR/GPS ），简称全球定位系统（GPS）。

GPS定位原理概述

GPS定位原理概述GPS的组成GPS（Global Positioning System）即全球定位系统，是由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；另外，利用该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。

GPS计划始于1973年，已于1994年进入完全运行状态。

GPS的整个系统由空间部分、地面控制部分和用户部分所组成：空间部分 GPS的空间部分是由24颗GPS工作卫星所组成，这些GPS工作卫星共同组成了GPS卫星星座，其中21颗为可用于导航的卫星，3颗为活动的备用卫星。

这24颗卫星分布在6个倾角为55°的轨道上绕地球运行。

卫星的运行周期约为12恒星时。

每颗GPS工作卫星都发出用于导航定位的信号。

GPS用户正是利用这些信号来进行工作的。

控制部分 GPS的控制部分由分布在全球的由若干个跟踪站所组成的监控系统所构成，根据其作用的不同，这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站。

主控站有一个，位于美国克罗拉多（Colorado）的法尔孔（Falcon）空军基地，它的作用是根据各监控站对GPS的观测数据，计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等，并将这些数据通过注入站注入到卫星中去；同时，它还对卫星进行控制，向卫星发布指令，当工作卫星出现故障时，调度备用卫星，替代失效的工作卫星工作；另外，主控站也具有监控站的功能。

监控站有五个，除了主控站外，其它四个分别位于夏威夷（Hawaii）、阿松森群岛（Ascencion）、迭哥伽西亚（Diego Garcia）、卡瓦加兰（Kwajalein），监控站的作用是接收卫星信号，监测卫星的工作状态；注入站有三个，它们分别位于阿松森群岛（Ascencion）、迭哥伽西亚（Diego Garcia）、卡瓦加兰（Kwajalein），注入站的作用是将主控站计算出的卫星星历和卫星钟的改正数等注入到卫星中去。

GPS定位原理及应用简介精品PPT课件

每颗GPS卫星上装有4台高精度的原子钟（2 台铯钟和2台铷钟），是卫星的核心设备，它发射标准频率信号，为GPS定位提供高精度的时间标准。
GPS卫星的基本功能：
（1）接收和存储由地面监控站发来的导航信息，接收并执行监控站的控制指令。
（2）利用卫星上的微处理机进行必要的数据处理工作。
（3）通过高精度的原子钟提供精密的时间标准。
欧洲空间局计划建立一套民用卫星导航系统。该系统原计划采用6颗地球同步卫星和12颗高椭圆轨道卫星。后因故一直未能进行实质性发射.
2004年，欧洲空间局调整了Galileo 投入运行的时间表，2005年前Galileo为系统论证和建设部分地面控制设施阶段，2005年发射实验卫星，2006-2007 年为在轨实验阶段，将发射6-8颗卫星，同时进行地面设施的安装和系统联合调试，2007-2010年将余下的24-22颗卫星升空并网，形成完整构形， 2010年以后系统投入正式运行。
（4）向用户发送导航与定位信号。（5）在地面监控站的指令下，通过推进器调
整卫星姿态和启动备用卫星。
2、地面控制部分。
1个主控站:Colorado springs(科罗拉多.斯平士)。 3个注入站:Ascencion(阿森松群岛)、 Diego Garcia(迭哥伽西亚)、 kwajalein(卡瓦加兰)。 5个监控站：以上主控站、注入站及Hawaii(夏威夷)。
Colorado springs
5 5
Hawaii
Ascencion
ห้องสมุดไป่ตู้
Diego Garcia
kwajalein
主控站
主控站的主要任务：（1）根据本站和其它监测站的所有观测资料推算编
制各卫星的星历、卫星钟差和大气层的修正参数，并将这些数据传送到注入站。（2）提供全球定位系统的时间基准。各监测站和 GPS卫星的原子钟均应与主控站的原子钟同步或测出其间的钟差，并降这些信息编入导航电文送到注入站。（3）调整偏离轨道的卫星，使之沿预定的轨道运行。（4）启用备用卫星以代替失效的工作卫星。

《卫星导航概述》课件

05
卫星导航的未来发展
高精度定位技术
总结词
高精度定位技术是卫星导航领域的重要发展方向，通过提高定位精度，能够更好地满足各种应用需求。
详细描述
随着技术的不断进步，卫星导航系统的高精度定位技术将得到进一步发展。通过采用更先进的信号处理技术和算法，可以降低误差和提高定位精度，从而更好地满足各种应用需求，如智能交通、无人机、农业等领域的精细化管理。
多模融合导航技术
总结词
多模融合导航技术是未来卫星导航发展的重要趋势，通过融合不同导航模式，能够提高导航系统的可靠性和可用性。
详细描述
随着卫星导航技术的发展，多模融合导航技术成为重要趋势。通过融合卫星导航、惯性导航、地面增强等多种导航模式，可以相互补充和校验，提高导航系统的可靠性和可用性。这种技术将有助于解决复杂环境下的导航问题，如城市峡谷、高楼林立等区域。
IRNSS的优点包括自主可控、提高国家安全和战略地位，以及促进印度空间技术的发展。
IRNSS的缺点包括建设周期长、技术难度大，以及与其他全球卫星导航系统的兼容性问题
。
欧洲伽利略系统
欧洲伽利略系统（Galileo）是由欧盟自主建立的全球卫星导航系统。
输标02入题
该系统由30颗卫星组成，旨在为全球用户提供高精度、可靠和安全的定位、导航和授时服务。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
位置计算
根据多颗卫星的信号测量结果，使用三角测量法计算接收机的三维位置和时间。
02
全球卫星导航系统
GPS系统
概述
GPS系统是由美国建设和维护的全球卫星导航系统，提供全球覆盖的高精度定位和时间服务。
组成
GPS系统由空间段、控制段和用户段三部分组成。空间段包括多颗卫星，控制段包括地面监控站和数据中心，用户段包括GPS接收机和数据处理软件。

卫星定位导航系统原理及应用串讲课件

C / A码码率 f0 10 1.023MHz; P码码率 f0 10.23MHz; 卫星（导航）电文码率 f0 204600 50Hz
39
GPS卫星信号结构---载波
作用
搭载其它调制信号测距
L1
19.03c m
测定多普勒频移
L2
类型
24.42c m
目前
L1 – 频率： 154f0 = 1575.43MHz；波长：19.03cm L2 – 频率： 120f0 = 1227.60MHz；波长：24.42cm
4
GPS系统的特点
第三，实时定位
利用GPS导航，可以实时地确定运动目标的三维位置和速度，由此既可保障运动载体沿预定航线运行，也可实时监测和修正航行路线，选择最佳航线。
5
美国政府的GPS政策
美国政府在GPS设计中计划提供两种服务: 一种为精密定位服务（PPS），利用P码进行定位，只提
供给本国及其盟国的军方和得到特许的民间用户使用，估计其定位精度为10m。另一种为标准定位服务(SPS)，利用C/A码定位，提供给民间用户使用。由于C/A码作为捕获P码之前的前导码，是一种粗捕获的明码，因此估计SPS的定位精度约为 400m。
x=F1(B，L) y=F2(B，L) 由于椭球面是一个曲面，我们不可能把它铺展成一个平面而不产生某种褶皱和破裂，也就是不可能把整个椭球面或其一部分曲面毫无变形地表示在一个平面上，因此无论对投影函数F1和F2选得如何妥当，总是不可避免地产生变形。
21
地图投影的分类
按其变形性质分：等角投影：投影后，地图上任意两相交短线之间的夹角保持不变。等面积投影：投影后，地图上面积大小保持正确的比例关系。等距投影：投影后，地图上从某一中心点到其它点的距离保持不变。方位投影：投影后，地图上表示的任一点到某一中心点的方位角保持不变。

GPS卫星导航系统定位原理

GPS卫星导航系统定位原理GPS（Global Positioning System）卫星导航系统是一种利用地球上的卫星和接收设备进行定位的系统。

它由一组卫星、地面控制站和接收设备组成，被广泛应用于航空、航海、交通运输、军事和民用等领域。

GPS系统的定位原理可以简述为：通过测量接收器和卫星之间的距离来确定接收器的位置。

GPS系统是由全球24颗卫星组成的卫星轨道组成，其中包括21颗操作卫星和3颗备份卫星。

这些卫星以不同的轨道高度绕地球运行，并通过无线电信号向地面用户发送定位和导航信息。

接收器接收到来自不同卫星的信号后，通过测量信号的传输时间和卫星位置信息，就可以计算出接收器和每颗卫星之间的距离。

通过测量接收器与至少三颗卫星之间的距离，就可以确定接收器的位置。

GPS接收器通过测量传输时间来确定卫星和接收器之间的距离。

这是通过计算信号在传输过程中经过的时间来实现的。

卫星发送出的信号经过大气层后到达该接收器，而大气层对信号的传播会影响传输时间。

因此，接收器需要考虑大气层延迟的影响，以准确测量传输时间。

为了减小大气层延迟对定位精度的影响，GPS系统使用了多种频率的信号来进行测量，并采用差分GPS技术来进一步提高精度。

差分GPS技术通过接收器和已知位置的参考接收器之间的测量差异来校正大气层延迟，从而提高定位精度。

卫星导航系统的定位原理还涉及了卫星轨道计算、钟差测量和车载设备的数据处理。

卫星轨道计算是通过测量卫星的位置和速度来确定其轨道的过程。

钟差测量是为了纠正卫星和接收器之间由于时间误差导致的距离测量误差。

通过这些测量和计算，GPS接收器可以确定接收器和卫星之间的距离，并计算出接收器的位置。

总之，GPS卫星导航系统的定位原理是通过测量接收器和卫星之间的距离来确定接收器的位置。

这涉及到测量传输时间和卫星位置、纠正大气层延迟和钟差误差等多个技术过程。

通过这种定位原理，GPS系统可以提供高精度的导航和定位服务，使得人们可以准确定位并导航到目的地。

二GPS介绍范文

二GPS介绍范文
GPS（全球定位系统）是由美国国防部建立的一种卫星定位导航系统。

它是由24颗组成的卫星组成的一个全球性的无线电导航系统。

它可以用
来提供准确的地理位置信息和定向指示，以及制定精确的时间，由于其准
确性和可靠性，GPS被广泛应用于军事、商业和民用。

GPS的历史可以追溯到上世纪60年代，当时美国研发出了第一颗导
航卫星。

美国计划在一旦在1978年正式投入使用，但是由于技术困难，GPS最终于1989年才真正投入使用，但是直到1995年，GPS才能提供全
面的全球服务。

GPS由三大部分组成：空间部分、地面载入系统和用户部分。

空间部
分包括24颗卫星，这24颗卫星组成一个网络，它们发射的电波能够被GPS接收机接收到。

地面载入系统是指每天对GPS卫星的位置、时间和各
种状态进行补充更新，以保证如实提供GPS服务。

用户部分包括GPS接收机，GPS接收机对收到的GPS信号进行处理，以获取所需的信息，也就是
确定自身的准确位置。

GPS的应用可以说是丰富多样，最常见的应用就是定位导航，它可以
帮助用户确定自身的位置，提供准确的定位导航服务。

此外，GPS还可用
于监控运输工具，还可能用于目标，包括失踪的人员或者物品等。

GPS全球卫星定位导航系统简介

GPS全球卫星定位导航系统GPS全球卫星定位导航系统(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。

随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领域正在不断地开拓，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。

GPS发展在卫星定位系统出现之前，远程导航与定位主要用无线导航系统。

1、无线电导航系统●罗兰--C：工作在100KHZ，由三个地面导航台组成，导航工作区域2000KM，一般精度200-300M。

● Omega（奥米茄）：工作在十几千赫。

由八个地面导航台组成，可覆盖全球。

精度几英里。

●多卜勒系统：利用多卜勒频移原理，通过测量其频移得到运动物参数（地速和偏流角），推算出飞行器位置，属自备式航位推算系统。

误差随航程增加而累加。

缺点：覆盖的工作区域小；电波传播受大气影响；定位精度不高。

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。

GPS全球定位系统认识和设备使用概论

GPS全球定位系统认识和设备使用概论GPS系统由三个部分组成，即卫星部分、控制部分和用户接收机。

卫星部分是GPS系统最重要的组成部分。

目前，全球定位系统由约30颗卫星组成，它们位于地球轨道上，每颗卫星沿着特定的轨道运行。

这些卫星以地球为中心并环绕地球运动，它们通过广播信号传输时间和位置信息。

控制部分由一系列地面站和控制中心组成。

地面站用于跟踪卫星的位置，并计算卫星发射的信号所需的时间。

控制中心负责控制卫星的运动和保持卫星所需的精确轨道。

用户接收机是GPS系统的最后一部分。

接收机是一种电子设备，用于接收来自卫星的信号并计算位置信息。

它通常由天线、接收器和计算机处理器组成。

天线用于接收来自卫星的信号，接收器负责解码信号并计算所需的时间和位置信息，计算机处理器用于存储和处理位置数据。

使用GPS设备需要以下几个步骤：1.定位：打开GPS设备，设备会自动并接收卫星信号。

一旦接收到足够数量的卫星信号，GPS设备就能够计算出你的当前位置。

2.显示：GPS设备通常有液晶屏幕，用于显示你的位置信息。

屏幕上会出现经度、纬度和海拔高度等位置数据，一些设备还会显示地图和导航功能。

3.导航：一些高级的GPS设备还具有导航功能，可以帮助你指导去一些目的地的路线。

你可以输入目的地的地址或坐标，设备会计算出最佳的路线并提供语音和图像导航指示。

4.记录：GPS设备还具有记录功能，可以记录你的行程和轨迹。

你可以使用设备的记录功能来追踪自己的运动轨迹，例如徒步、骑自行车或驾驶车辆时。

GPS设备在很多领域都有广泛的应用。

例如，在航海中，GPS设备可以帮助船只确定其准确位置和航向；在航空中，GPS设备可以辅助飞机导航和着陆；在汽车导航中，GPS设备可以提供实时的导航指示和交通信息；在户外运动中，GPS设备可以帮助追踪徒步、跑步或骑行的轨迹。

总之，GPS全球定位系统是一种通过接收卫星信号来确定位置的定位系统。

使用GPS设备可以帮助我们准确定位并提供导航、记录等功能，广泛应用于航海、航空、汽车导航和户外运动等领域。

《GPS卫星导航》课件

介绍GPS导航与基站定位技术的结合应用。
GPS导航与无人机航迹控制
探讨GPS导航在无人机航迹控制中的应用。
GPS导航的应用领域
军事
探讨GPS导航在军事上的广泛应用，包括军事定位和导弹制导。
民用
介绍GPS导航在民用领域中的应用，如汽车导航和手机定位。
新兴领域
探索GPS导航在新兴领域的应用，如智能物流和智慧城市。
GPS导航的未来发展
1
发展趋势
展望GPS导航的未来发展趋势，如增强定位和多模定位。
2
瓶颈与解决方案
探讨GPS导航目前面临的挑战以及未来的解决方案。
3
未来应用场景
概述GPS导航在未来可能出现的新兴应用场景。
总结
重要性和意义
总结GPS导航的重要性和对现代社会的意义。
局限与优势
讨论GPS导航的局限性和其在导航领域中的优势。
《GPS卫星导航》PPT课件
GPS卫星导航是一种基于卫星技术的定位和导航系统。本课件将介绍GPS卫星导航的原理、系统的发展历程、建设与运行、基本原理、应用领域以及未来发展。
什么是GPS卫星导航
GPS的定义和原理
介绍GPS（全球定位系统）的定义和工作原理。
GPS系统的组成
解释GPS系统由何种卫星、控制站和用户设备组成。
未来前景
展望GPS导航的未来前景，以及其可能带来的变革。
GPS导航的应用
探讨GPS导航在航海、航空、汽车导航等领域的应用。
GPS系统的发展历程
1
GPS系统的演化历程
回顾GPS系统自诞生以来的演化过程。
2
GPS系统的改进升级
介绍GPS系统经历的改进和升级，以提高定位精度和功能。

GPS卫星定位原理及其应用卫星导航定位系统概论

电池帆板，全长
多波束定向天线，这是一种由12个单元构成
5.3230m24，/7/1接5 受日光面
的条形波束螺旋天线阵，能发射L1和L2波段
13
积7.2m2。
的信号，其波束方向图能覆盖约半个地球。
GPS卫星的核心部件
微处理器导航电文存储器高稳定度的原子频标伪噪声码发生器 S波段接收机 L波段双频发射机
▪ 基本结构
▪ 天线单元：接收天线、前置放大器 ▪ 接收单元：通道单元、计算和显示单元、存储
单元、电源
2024/7/15
22
当前美国对GPS用户的主要限制性政策
1.对不同的GPS用户，提供不同的服务方式。
2.实施选择可用性（Selective Availability—SA）政策。
3.精测距码（P码）的加密措施（Anti-spoofing —AS ）也叫反电子欺骗措施。
2024/7/15
25
24 颗卫星分布在互为 55 度交角的 6 个轨道平面上，每个轨道面上布有4 颗卫星
卫星高约 20200 Km
• 12 小时绕轨道一周
– 可见时间为 4-5 小时
• 设计寿命为 7.5 年 • 卫星种类区分
– Block 1(一代),Block 2, 2A(二代), Block 2R，2 F(三代)
根据Wooden 1985年所给出的定义：NAVSTAR全球定位系统（GPS）是一个空基全天侯导航系统，它由美国国防部开发，用以满足军方在地面或近地空间内获取在一个通用参照系中的位置、速度和时间信息的要求。
2024/7/15
3
卫星定位技术的发展简介

GPS第章-GPS定位基本原理课件 (二)

GPS第章-GPS定位基本原理课件 (二)
GPS定位基本原理课件是一份介绍GPS定位原理的教学资料。

GPS定位
是一种基于卫星信号的定位技术，它可以精确地确定一个物体的位置、速度和时间信息。

以下是关于GPS定位基本原理的一些要点：
1. GPS系统概述：GPS是由美国国防部研制的一种全球卫星定位系统，它由一组卫星、地面控制站和用户接收机组成。

GPS系统可以提供全球覆盖的定位服务，其精度可以达到数米级别。

2. GPS信号结构：GPS信号由L1、L2和L5三个频段组成，其中L1频
段是最常用的频段。

GPS信号包括导航消息和载波信号两部分，其中导航消息包含了卫星的位置、速度、时间等信息，而载波信号则用于精
确定位。

3. GPS定位原理：GPS定位原理基于三角定位原理，即通过测量接收
机与卫星之间的距离来确定接收机的位置。

GPS定位需要至少接收到四颗卫星的信号才能进行定位计算，其中三颗卫星用于确定接收机的空
间位置，第四颗卫星用于校正接收机的时间误差。

4. GPS定位误差：GPS定位误差包括系统误差和随机误差两部分。

系
统误差是由卫星轨道误差、大气层延迟、钟差等因素引起的，而随机
误差则是由信号传播过程中的噪声和干扰引起的。

5. GPS应用领域：GPS定位技术在军事、民用、科研等领域都有广泛
应用。

在民用领域，GPS定位被广泛应用于汽车导航、航空航天、地质勘探、海洋测量等领域。

总之，GPS定位基本原理课件介绍了GPS定位的原理、信号结构、误差和应用领域等方面的知识，对于了解GPS定位技术有很大的帮助。

卫星定位导航系统原理及应用第二讲

由此产生分带处理的方法。 6带：自0 子午线起，向东每隔6 依次编出每带的
带号。 3带：自东经1.5 子午线起，向东每隔3 依次编出
每带的带号。
每带建立一个平面直角坐标系，东向为Y轴，北向为X轴，轴子午线与赤道的交点作为坐标系的原点。这样，轴子午线以东的点y为正，以西的点y为负，所以y值协议加 500公里。
地球坐标系
在卫星大地测量中经常用到的地球坐标系有两种：一种是空间直角坐标系，另一种是大地坐标系。
采用空间直角坐标的优点是，它不涉及参考椭球体的概念，而且在求两点之间的距离和方向时，计算公式十分简单。但其表示点位不够直观，不容易在地图上直接标出。
地图投影及投影变形
将某点的纬度B和经度L换算为地图坐标X和Y，称为地图投影。
天球
天球极轴，春分点轴，加上与这两轴垂直并位于天球赤道平面内的第三条轴
(自然是稳定不变的轴),构成在宇宙空间稳定不变的参考轴系,称为地心天球坐标系。简称天球坐标系。
天球空间直角坐标系和天球球面坐标系
岁差
指由日月行星引力共同作用的结果，使地球自转轴在空间的方向发生周期性变化。周期约25800年。
坐标系
点位的确定总是和一定的坐标系联系在一起的。一般地说，要确定一个坐标系就需指明坐标原点的位置、坐标轴的指向以及确定点位时所用的参数这三个要素。
为建立卫星导航的数学公式，必须选定参考坐标系，以便表示卫星和接收机的状态。在建立公式时，典型的是用在笛卡尔坐标系中测度的位置与速度矢量去描述卫星和接收机的状态。
分带方式可以限制投影变形的程度，但也带来了投影不连续的缺点。
UTM投影
为通用横轴墨卡托投影(Universal Transverse Mercator Projection)，是1938年美国军事测绘局提出的，1954年开始采用。其归属于高斯投影族，其基本条件为：