全球卫星定位系统(Global Positioning System, GPS)与
全球卫星定位系统
全球衛星定位系統（Global Positioning System, GPS）1、全球衛星定位系統（Global Positioning System, GPS）的原理與應用1、什麼是GPS？全球衛星定位系統，原本是美國國防部因應軍事定時、定位及導航系統等用途而發展，當時美國海軍需要利用衛星幫助其攜帶核武器的潛艇進行導航，因而發展了現今所用的系統。
1983年9月1日韓航的007次班機在蘇聯領空被擊落後，由雷根總統下達命令將全球定位系統開放給民間作為商業及測量使用。
2000年五月美國總統柯林頓解除了對民用GPS的精準度干擾後，商業用GPS的精準度大增。
目前GPS 結合衛星和無線電技術，在衛星導航上提供了精確、持續、全天候、全球性的定位、速度及時間資訊。
究竟GPS全球定位系統是怎麼運作的？其實，道理並不難懂。
簡言之，導航衛星的發射者會持續追蹤衛星的正確位置，在固定軌道運行的衛星會將運行資料及精確時間投射至地面監控站，只要持有GPS接收設備，便可解析衛星的距離及方位；當衛星訊號增至兩顆，即可概括算出所在位置的圓形範圍，增至三顆衛星時，訊號會和地球表面有一個交會點，解析交會點，就能算出自己在地球上的精準位置了。
目前我們用來定位的人造衛星是由美國國防部發射的Block II型，由2l顆導航衛星和3顆備用導航衛星組成，以12小時繞行地球一周的速度均勻分布於六條繞極軌道。
理論上，不管你站在薩哈拉沙漠或亞馬遜雤林，都能隨時接收4顆以上的衛星訊號，不怕在茫茫大地迷失了方向。
由於GPS能不間斷地提供精確定位、速度及時間，並且不受地點、時間及天候的限制，因此GPS的應用已廣泛存在於各類市場。
隨著衛星科技的進步，許多GPS 技術及商機迅速發展。
過去，GPS通常只應用在一些高科技的領域，例如，軍事、航空或是航海。
而今，GPS正逐步應用在我們的日常生活中。
2、GPS的運作機制1957年，人類歷史上第一顆人造衛星史波尼兊（Spuntnik）由蘇聯發射升空，接著，更精密的電子導航於二次大戰由美國麻省理工學院無線電實驗室開發成功，他們利用無線電波的波長及電波到達時間，以三角定位法算出自己所在位置，儼然成為導航系統的雛形。
地理信息技术名称和缩写
地理信息技术是一门综合性技术领域，包括地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）和数字地球技术等。
以下是一些常见的地理信息技术名称及其缩写：1. 地理信息系统（Geographic Information System或GeoInformation system，GIS）- GIS是最常见的地理信息技术之一，它用于捕获、存储、管理、分析和展示地理空间数据。
2. 遥感（Remote Sensing，RS）- 遥感是通过分析从飞机或卫星收集的遥远地区的数据来获取信息的技术。
3. 全球定位系统（Global Positioning System，GPS）- GPS是一个全球性的导航系统，用于确定地球上的任何位置的精确坐标。
4. 数字地球技术（Digital Earth Technology）- 数字地球技术涉及创建数字模型来模拟地球的表面和地下结构，以便于研究和决策。
5. 地理信息系统协会（Association of American Geographers，AAG）- AAG是一个专业组织，致力于地理学的研究和地理信息技术的应用。
6. 欧洲地理信息系统协会（European Geodetic Union，EUG）- EUG是一个欧洲范围内的组织，专注于地理信息和地球观测的研究与应用。
7. 国际地理联合会（International Geographical Union，IGU）- IGU是一个国际性的地理学学术组织，涵盖地理学研究和地理信息技术的应用。
8. 地理信息科学（Geographic Information Science，GIScience）- GIScience是研究地理信息系统的科学基础，包括数据模型、分析方法和理论。
这些技术和组织在地理信息的管理、分析和应用中发挥着重要作用，支持着各种领域的决策制定和科学研究。
全球定位系统GPS
Colorado springs
地面控制部分
55
kwajalein
Hawaii
Ascencion Diego Garcia
•一个主控站：科罗拉多•斯必灵司 •三个注入站Байду номын сангаас阿松森（Ascencion)
迭哥•伽西亚(Diego Garcia) 卡瓦加兰(kwajalein) •五个监测站=1个主控站+3个注入站+夏威夷（Hawaii)
观测时间短
• 目前，20km以内相对静态定位， 仅需15-20min；快速静态相对定 位测量时，当每个流动站与基准 站相距在15km以内时，流动站观 测时间只需1-2分钟，然后可随时 定位，每站观测只需几秒钟。
测站间无须通视
• GPS测量不要求测站之间互相通视， 只需测站上空开阔即可，因此可节 省大量的造标费用。由于无需点间 通视，点位位置可根据需要，可稀 可密，使选点工作甚为灵活，也可 省去经典大地网中的传算点、过渡 点的测量工作。
Correct orbit and clock frequency
Comput e errors
Create new navigation message
upload navigation message
Monitor Station Station
Master Control Station Upload
用户部分： 接收并测卫星信号 记录处理数据 提供导航定位信息
地面控制部分：
中心控制系统 实现时间同步 跟踪卫星进行定轨
29 2024/4/4
空间部分
• 24颗卫星（21+3） • 6个轨道平面 • 55º轨道倾角 • 20200km轨道高度（地面高度） • 12小时（恒星时）轨道周期 • 5个多小时出现在地平线以上（每颗星）
全球定位系统GlobalPositioningSystem，通常简称GPS
全球定位系统Global Positioning System，通常简称GPS全球定位系统(GlobalPositioningSystem，通常简称GPS)是美国国防部研制的一种全天候的，空间基准的导航系统，可满足位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续地精确地确定三位位置和三位运动及时间的需要。
它是一个中距离圆型轨道卫星导航系统。
全球卫星定位系统(GloblePositioningSystem)是一种结合卫星及通讯发展的技术,利用导航卫星进行测时和测距。
全球卫星定位系统(简称GPS)是美国从上世纪70年代开始研制,历时20余年,耗资200亿美元,于1994年全面建成。
具有海陆空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。
经过近十年我国测绘等部门的使用表明,全球卫星定位系统以全天候、高精度、自动化、高效益等特点,成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影、运载工具导航和管制、地壳运动测量、工程变形测量、资源勘察、地球动力学等多种学科,取得了好的经济效益和社会效益。
现有的卫星导航定位系统有美国的全球卫星定位系统(GPS)和俄罗斯的全球卫星定位系统(GlobleNaviga2tionSatelliteSystem),简称GLONASS，以及中国北斗星，欧洲伽利略。
编辑本段美国的GPS系统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。
1.空间部分GPS的空间部分是由24颗工作卫星组成,它位于距地表20200km的上空,均匀分布在6个轨道面上(每个轨道面4颗),轨道倾角为55°。
此外,还有4颗有源备份卫星在轨运行。
卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图象。
这就提供了在时间上连续的全球导航能力。
GPS卫星产生两组电码,一组称为C/A码(Coarse/AcquisitionCode11023MHz);一组称为P码(ProciseCode10123MHz),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。
地理信息系统知识：地理信息系统与全球定位系统
地理信息系统知识：地理信息系统与全球定位系统地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种能够采集、存储、处理、分析、显示地理数据的计算机系统。
它是由计算机硬件、软件、数据、人员等构成的一整套系统，并利用所获取的信息和数据为决策者提供必要的信息支持。
GIS的应用范围很广，涵盖了各个领域，如土地利用规划、城市规划、环境监测、资源勘探、交通运输、电力供应、管理决策等等。
在现代社会中，GIS已成为重要的基础设施。
全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）是一种利用人造卫星提供的精确三维坐标信息，来确定地球上任意位置的系统。
GPS系统主要由卫星组成，卫星上装载有高精度的时钟和频率标准，在运行过程中不断发射出时间和信号，GPS接收机可以接收并解码这些信息并计算出用户的位置信息、速度信息和时间信息。
GPS系统在军事、民用、科学等领域都有广泛应用，在车辆导航、手机定位、运动跟踪等应用方面也得到了迅速的普及。
GIS和GPS在许多方面具有互补性。
GIS系统可以使用GPS系统收集的空间数据进行更新和维护。
同时，由于GPS数据可以提供准确的坐标信息，因此可以增强GIS系统对空间数据的定位精度和准确性。
例如，在城市规划和建设中，GIS系统可以利用GPS数据进行精确测量和定位，从而更好地确定道路、建筑物、地形地貌等空间要素位置。
另外，GIS和GPS结合在环境监测和资源勘探领域也有广泛应用。
通过GPS系统可以实现对监测点的精确定位，利用GIS系统能够从海量的监测数据中提取有用的信息并进行分析处理，从而帮助决策者制定相应的环境保护和资源开发方案。
对于普通用户来说，利用手机或手持GPS设备可以轻松获取所在位置的经纬度等信息，但这些数据的实际应用价值不太高。
而将GPS 和GIS结合起来，可以创建更加复杂、精确和有用的空间数据模型，并且利用这些空间数据模型来实现更好的分析、查询和决策功能，例如实现基于地点的推荐系统。
gps 定位 原理
gps 定位原理
GPS是全球定位系统(Global Positioning System)的简称，它是
一种基于卫星的定位技术。
GPS定位原理主要包括三个方面：空间定位、信号传播和接收机测量。
首先，空间定位是指通过卫星定位系统在空间中确定目标的位置。
GPS系统由一组绕地球轨道运行的人造卫星组成，卫星
之间互相配合，形成一个全球定位的网络。
每颗卫星通过无线电波发射信号，信号携带有关卫星的位置、时间等信息。
其次，信号传播是指卫星发射的信号在大气层和地面上的传播。
信号从卫星发射后经过大气层的折射、反射等过程，最终到达地面的接收机。
大气层对信号传播有一定影响，会造成信号的延迟和传播路径的变化。
最后，接收机测量是指地面接收机对接收到的信号进行测量和计算，以确定自身的位置。
接收机通过接收至少四颗卫星的信号，并测量信号的传播时间延迟来确定卫星与接收机之间的距离。
接收机还需要准确知道每颗卫星的位置和时间，以便进行计算定位结果。
总结来说，GPS定位原理通过空间定位、信号传播和接收机
测量来确定目标的位置。
卫星发射信号，信号经过传播到达接收机，在接收机进行测量和计算后，确定自身的位置。
这样就实现了全球范围内的精确定位。
全球定位系统
全球定位系统（英语：G lobal P ositioning S ystem，通常简称GPS），又称全球卫星定位系统，是一个中距离圆型轨道卫星导航系统。
它可以为地球表面绝大部分地区（98%）提供准确的定位、测速和高精度的时间标准。
系统由美国国防部研制和维护，可满足位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续精确的确定三维位置、三维运动和时间的需要。
该系统包括太空中的24颗GPS卫星；地面上的1个主控站、3个数据注入站和5个监测站及作为用户端的GPS接收机。
最少只需其中3颗卫星，就能迅速确定用户端在地球上所处的位置及海拔高度；所能收联接到的卫星数越多，解码出来的位置就越精确。
该系统由美国政府于20世纪70年代开始进行研制并于1994年全面建成。
使用者只需拥有GPS接收机即可使用该服务，无需另外付费。
GPS信号分为民用的标准定位服务（SPS，Standard Positioning Service）和军规的精确定位服务（PPS，Precise Positioning Service）两类。
由于SPS无须任何授权即可任意使用，原本美国因为担心敌对国家或组织会利用SPS对美国发动攻击，故在民用讯号中人为地加入误差(即SA 政策，Selective Availability)以降低其精确度，使其最终定位精确度大概在100米左右；军规的精度在十米以下。
2000年以后，克林顿政府决定取消对民用讯号的干扰。
因此，现在民用GPS也可以达到十米左右的定位精度。
GPS系统拥有如下多种优点：全天候，不受任何天气的影响；全球覆盖（高达98%）；三维定速定时高精度；快速、省时、高效率；应用广泛、多功能；可移动定位；不同于双星定位系统，使用过程中接收机不需要发出任何信号增加了隐蔽性，提高了其军事应用效能。
目录[隐藏]∙ 1 GPS系统发展历程o 1.1 前身o 1.2 计划o 1.3 计划实施∙ 2 GPS系统的组成o 2.1 空间星座部分o 2.2 地面监控部分o 2.3 用户设备部分∙ 3 定位误差来源与分析∙ 4 差分技术∙ 5 GPS的功能∙ 6 GPS的六大特点∙7 其他定位系统∙8 应用o8.1 军事o8.2 商业o8.3 地理o8.4 运输o8.5 通信∙9 参见∙10 外部链接[编辑] GPS系统发展历程自1978年以来已经有超过50颗GPS和NAVSTAR卫星进入轨道.[编辑]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，1964年正式投入使用。
如何使用GPS进行测量和定位
如何使用GPS进行测量和定位GPS是全球定位系统（Global Positioning System）的缩写，是一个通过卫星定位和测量接收器，来确定地球上任何一个位置的系统。
它可以用于测量和定位，不仅在日常生活中的导航中发挥着重要作用，也广泛应用于军事、航空航天、地质勘探等领域。
本文将从使用GPS进行测量和定位的原理、GPS的精度与误差、GPS的常见用途等方面来介绍GPS的使用方法和相关知识。
一、GPS的工作原理GPS系统由全球各个地点上的24颗卫星，以及位于地面上的控制站和用户设备组成。
这些卫星以大约20200公里的高度绕地球运行，每天完成两次环行。
GPS接收器通过接收卫星发出的信号，并通过多普勒效应计算接收器与卫星之间的距离。
通过同时接收多颗卫星的信号，并进行计算，确定用户设备的位置。
二、GPS的精度与误差虽然GPS是一种非常精确的定位系统，但仍然存在一定的误差。
这些误差可以分为系统误差和环境误差。
系统误差主要由卫星时钟误差、卫星轨道误差、大气延迟等因素引起。
而环境误差则包括建筑物、山脉、大树等对信号传播的阻碍，以及多径效应等。
为了提高GPS的精度，可以使用差分GPS技术，即通过在已知位置的测站上同时进行GPS观测，将观测结果与已知位置进行比较，计算差分修正数值，并传输给需要测量定位的设备，以减小误差。
此外，还可以使用RTK（Real Time Kinematic）技术实时进行精确的测量和定位。
三、GPS的常见用途GPS在日常生活中有着广泛的应用。
最主要的用途当属导航。
车载GPS导航系统可以帮助驾驶者确定行车路线，并提供实时交通信息、导航图示等功能，给人们的出行带来了极大的便利。
此外，GPS还被广泛应用于航空航天、测绘、地理信息系统、地质勘探等领域。
在航空航天领域，GPS不仅能够帮助导航员确定飞行路径，还可以实时获取飞机的速度、高度等参数，提供飞行的参考数据。
在测绘领域，GPS可以通过获取地球上各个点的经纬度坐标，实现精确的测量和绘图。
GPS在精准农业中的应用
3、精准农业
精准农业是当今世界农业发展的新潮流，是 由信息技术支持的根据空间变异，定位、定时、 定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的 系统，其基本涵义是根据作物生长的土壤性状， 调节对作物的投入，即一方面查清田块内部的土 壤性状与生产力空间变异，另一方面确定农作物 的生产目标，进行定位的“系统诊断、优化配方 、技术组装、科学管理”，调动土壤生产力，以 最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收 入，并改善环境，高效地利用各类农业资源，取 得经济效益和环境效益。
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。
• 2、 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
1998年，Wiebold等人对是否要依 据生产信息来决定抑制精准农业进行 了讨论。在美国等发达国家的大规模 经营和机械化操作条件下，精准农业 在适合规模化经营的地区发展起来， 并在美国取得了很好的经济效益。此 外，以色列、荷兰、日本和韩国等国 家也针对各国的农业特点，加快开展 了对精准农业的研究工作。
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。
3、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。
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BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
GPS与GLONASS定位系统的比较与选择
GPS与GLONASS定位系统的比较与选择GPS（Global Positioning System，全球定位系统）和GLONASS（Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统）都是目前广泛应用于定位导航领域的卫星导航系统。
本文将对GPS与GLONASS定位系统进行比较与选择。
一、GPS与GLONASS的简介GPS是由美国建立并运营的卫星导航系统。
它由一组24颗卫星组成，分布在地球轨道上，并通过接收机与地面设备通信以实现全球定位。
GPS系统以其高精度、广范围和可靠性而被广泛使用于航空、航海、交通、军事等领域。
GLONASS是由俄罗斯建立并运营的卫星导航系统。
它由一组24颗卫星组成，类似于GPS系统的运行原理。
GLONASS系统在俄罗斯及其周边地区广泛使用，特别是在军事和民用领域。
二、定位精度比较就定位精度而言，GPS在普遍条件下的定位精度约为5-10米，而GLONASS的定位精度大致与GPS相当。
然而，当使用GPS和GLONASS的组合导航时，可以获得更高的定位精度。
因为两个系统的卫星数量总共超过48颗，通过同时接收GPS和GLONASS信号可以更准确地计算位置。
三、覆盖范围比较GPS由美国运营并覆盖全球，几乎在世界任何地方都可以使用。
而GLONASS系统的覆盖范围主要集中在俄罗斯及其周边地区。
因此，如果在全球范围内进行定位导航，选择GPS系统更具优势。
四、导航可用性比较在某些地区，GPS信号可能受到建筑物、自然环境、电磁干扰等因素的限制，导致信号较弱或无法接收。
GLONASS系统相对而言在高纬度地区的信号强度更高，因此在那些信号接收相对困难的区域，GLONASS系统显示出较好的导航可用性。
五、选择GPS还是GLONASS综合考虑各种因素，选择GPS还是GLONASS取决于具体应用环境和需求。
如果需要在遥远的地方或全球范围内进行导航定位，GPS是首选。
GPS
GPSGPS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GlobalPositioning Syste m，简称GPS。
公众常称的GPS，通常是指GPS系统的接收设备，如手持式GPS、汽车导航仪等。
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定位技术具有高精度、高效率和低成本的优点，使其在各类大地测量控制网的加强改造和建立以及在公路工程测量和大型构造物的变形测量中得到了较为广泛的应用。
什么是GPS导航仪？简单地说，GPS导航仪就是能够帮助用户准确定位当前位置，并且根据既定的目的地计算行程，通过地图显示和语音提示两种方式引导用户行至目的地的汽车驾驶辅助设备。
它包括两个重要的组成部分：一是全球定位系统（Global Positioning System）简称GPS。
它是由空间卫星、地面监控和用户接收等三大部分组成。
四大全球卫星定位系统比较
北斗卫星导航系统-发展计划
➢ 第一步是试验阶段,即用少量卫星利用地球同步静止轨道来完成试验任务,为" 北斗"卫星导航系统建设积累技术经验、培养人才,研制一些地面应用基础设施 设备等；
➢ 第二步是到20XX,计划发射10多颗卫星,建成覆盖亚太区域的"北斗"卫星导航定 位系统〔即"北斗二号"区域系统；
GLONASS定位系统-系统组成
+ GLONASS定位系统也由三个部分组成即 + 〔1 GLONASS卫星〔空间部分； + 〔2 地面监控系统〔地面监控部分；和 + 〔3 GLONASS接收机〔用户部分.
格洛纳斯-应用
➢ 航空、航海交通安全与管理； ➢ 大地测量与制图； ➢ 地面交通运输实时监控； ➢ 移动目标的异地时间同步； ➢ 生态监测、野外搜寻与救生.
四大全球卫星定位系统 介绍及比较
四大卫星导航系统
➢ 美国的GPS ➢ 中国的北斗 ➢ 俄罗斯的GLONASS ➢ 欧盟的Galileo ➢ 四大系统参数应用比较
GPS –概述
➢ GPS即全球定位系统〔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. ➢ 全球定位系统〔Global Positioning System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, 全球定位系统由太空卫星部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成.
➢ 第三步是到2020年,建成由5颗地球静止轨道和30颗地球非静止轨道卫星组网 而成的全球卫星导航系统.
全球卫星导航系统解析
全球卫星导航系统解析全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System，简称GNSS）是一种利用卫星进行导航和定位的技术系统。
它通过在地球轨道上部署一系列卫星，利用卫星与接收器之间的信号传输，实现对地球上任意位置的定位和导航。
目前，全球卫星导航系统主要包括美国的GPS（Global Positioning System）、俄罗斯的GLONASS（Global Navigation Satellite System）、欧盟的Galileo（伽利略导航系统）和中国的北斗导航系统。
一、GPS（Global Positioning System）GPS是全球卫星导航系统中最早建立的系统，由美国国防部研发并于1978年开始运行。
GPS系统由一组位于地球轨道上的卫星和地面控制站组成。
卫星通过无线电信号与地面接收器进行通信，接收器通过计算卫星信号的传播时间和接收时间差，确定自身的位置。
GPS系统具有全球覆盖、高精度和高可靠性的特点，广泛应用于航空、航海、交通、军事和民用领域。
二、GLONASS（Global Navigation Satellite System）GLONASS是俄罗斯独立研发的全球卫星导航系统，于1993年开始运行。
GLONASS系统由一组位于地球轨道上的卫星和地面控制站组成。
GLONASS系统与GPS系统类似，通过卫星与地面接收器之间的信号传输，实现对地球上任意位置的定位和导航。
GLONASS系统具有全球覆盖、高精度和高可靠性的特点，主要应用于俄罗斯及其周边地区。
三、Galileo（伽利略导航系统）Galileo是欧盟独立研发的全球卫星导航系统，于2016年开始运行。
Galileo系统由一组位于地球轨道上的卫星和地面控制站组成。
Galileo系统与GPS和GLONASS系统类似，通过卫星与地面接收器之间的信号传输，实现对地球上任意位置的定位和导航。
Galileo系统具有全球覆盖、高精度和高可靠性的特点，主要应用于欧洲及其周边地区。
精确的导航和定位技巧
精确的导航和定位技巧当代社会，我们身处信息时代的洪流中，无论是在日常生活还是在工作学习中，都离不开定位和导航技术的支持。
精确的导航和定位技巧不仅让我们能够准确找到目的地，更能提高我们的效率和便利性。
本文将从几个方面探讨精确的导航和定位技巧，以帮助我们更好地掌握这一重要技术。
一、全球定位系统（GPS）全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）是一种基于卫星的导航定位技术，它通过利用卫星定位系统和接收器设备来确定地球上的准确位置。
GPS技术的应用已经非常广泛，从汽车导航系统到手机定位服务，都离不开GPS技术的支持。
在使用GPS技术时，我们需要确保设备能够接收到足够的卫星信号，并保持设备与卫星的稳定连接，以获取到准确的位置信息。
二、地图应用在日常生活中，我们经常会使用地图应用来进行导航和定位。
对于精确的导航和定位，我们需要注意以下几点：1. 选择合适的地图应用：市面上有很多种地图应用可供选择，如谷歌地图、百度地图、高德地图等。
选择适合自己的地图应用是非常重要的，不同地图应用在信息更新、导航算法等方面可能存在不同，我们需要根据自己的需求进行选择。
2. 确保地图数据的准确性：地图应用的导航指引是基于地图数据的，如果地图数据不准确，那么导航和定位的准确性也会受到影响。
在使用地图应用时，我们需要关注地图数据的来源和更新频率，确保地图数据的准确性。
3. 阅读地图信息：在使用地图进行导航时，我们需要学会阅读地图信息。
除了基本的地图标识外，我们还可以通过标记点、道路颜色等信息来判断行进方向和目的地位置，提高导航和定位的准确性。
三、辅助技术和设备除了GPS和地图应用外，还有一些辅助技术和设备可以帮助我们实现精确的导航和定位。
1. 惯性导航系统：惯性导航系统基于陀螺仪和加速度传感器等设备，能够测量和记录设备在空间中的运动状态，从而实现较为准确的导航和定位。
惯性导航系统通常会与GPS技术结合使用，以提高导航和定位的准确性。
全球定位系统
（1）试验卫星
试验卫星也称原型卫星。卫星重774千克（包括310千克的燃料），设计寿命为5年。为满足方案论证和整个 系统试验、改进的需要，美国1978-1985年间从加利福尼亚州的范登堡空军基地用 Atlas火箭先后发射了11颗试 验卫星。其中第7颗卫星发射失败，未进入预定轨道。1995年底，最后一颗试验卫星停止工作 。
2．载波相位测量及载波相位定位
载波相位测量是测定GPS卫星载波信号到接收机天线之间的相位延迟。GPS卫星载波上调制了测距码和导航电 文，接收机接收到卫星信号后，先将载波上的测距码和卫星电文去掉，重新获得载波，称为重建载波。GPS接收 机将卫星重建载波与接收机内由振荡器产生的本振信号通过相位计比相，即可得到相位差 。
GPS全球定位系统采用多星高轨测距体制，以距离作为基本观测量，通过对4颗卫星同时进行伪距测量，即可 推算出接收机的位置。由于测距可在极短的时间内完成，即定位是在极短的时间内完成的，故可用于动态用户 。
现代测距实质上是使用无线电信号测量其传播时间来推算距离。可以测量往返传播延迟，也可以测量单程传 播延迟。往返传播测距即主动测距，要求卫星与用户均具备收发能力。对用户来说，这不仅大大增加了仪器的复 杂程度，而且从隐蔽性来看也是十分不利的，因为发射信号易造成暴露。单程测距（即被动测距）则在很大程度 上避免了上述的缺点。但单程测距要求卫星与用户接收机的时钟同步。如果两个时钟不同步，那么在所测量的传 播延时时间中，除了因卫星至用户接收机之间距离所引起的传播延迟之外，还包含了两个时钟的钟差。要达到卫 星与用户时钟同步，在实际工作中很难做到，但可通过适当方法解决 。
随着GPS系统的不断完善和软件的不断更新，20km以内相对静态定位仅需15-20min，快速静态相对定位测量 时，当每个流动站与基准站相距在15km以内时，流动站观测时间只需1-2min，然后可随时定位，每站观测只需几 秒。
全球卫星定位系统名词解释
全球卫星定位系统名词解释全球卫星定位系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）是一种通过卫星来确定地理位置和导航的技术。
它通过使用一组卫星以及地面接收器来提供高精度的地理定位服务。
全球卫星定位系统通常包括全球定位系统（GPS）、格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）、北斗卫星导航系统（BeiDou）和欧洲伽利略卫星导航系统（Galileo）四个主要系统。
GPS（全球定位系统）是目前世界上最广泛使用的全球卫星定位系统。
它由美国国防部开发，由一组24颗人造卫星组成。
GPS系统通过卫星发射的无线信号进行测距，接收器通过接收来自多个卫星的信号来确定自身的位置。
GPS可以提供高精度的地理定位信息，一般在在户外环境下的日常导航和定位使用。
GLONASS（格洛纳斯卫星导航系统）是由俄罗斯开发的全球卫星定位系统。
它由一组24颗卫星组成，其中21颗是工作卫星，其余的几颗是备份卫星。
GLONASS系统与GPS类似，通过接收来自多个卫星发射的信号来确定地理位置。
GLONASS系统在俄罗斯及其周边国家得到了广泛的应用。
北斗卫星导航系统是由中国自主开发的全球卫星定位系统。
它由一组35颗卫星组成，包括5颗地球同步轨道卫星和30颗倾斜轨道卫星。
北斗系统在全球范围内提供导航、定位和时间服务。
北斗系统的导航性能逐步提高，已经广泛应用于交通运输、精准农业、海洋监测等领域。
欧洲伽利略卫星导航系统是由欧洲空间局和欧盟共同开发的全球卫星定位系统。
它由一组30颗卫星组成（之后计划将增加到54颗）。
伽利略系统是一种全球性的民用卫星导航系统，旨在提供高精度的定位和导航服务。
伽利略系统不仅可以提供与其他卫星导航系统相似的定位精度，还具备更高的灵活性和可靠性。
在全球卫星定位系统中，卫星向地面传输的信号被地面接收器接收后进行处理，从而确定位置和导航。
卫星信号的传播速度非常快，地面接收器可以通过测量信号传播的时间来计算出位置。
定位技术及原理
定位技术及原理定位技术是指利用各种技术手段来确定物体或者个体在空间中的准确位置的方法。
随着科技的发展和人们对位置信息需求的增加，定位技术得到了广泛的应用，例如导航系统、地图服务、无人机等。
本文将介绍几种常见的定位技术及其原理。
一、全球卫星定位系统（Global Positioning System，GPS）全球卫星定位系统是通过人造卫星与接收机之间的通信实现定位的一种技术。
GPS系统由多颗卫星组成，它们以恒定的速度和轨道在地球周围运行。
接收机通过接收来自三颗或以上卫星的信号，通过测量这些信号的传播时间以及卫星与接收机之间的距离，从而确定接收机的位置。
GPS技术具有高精度、全球覆盖、实时性等特点。
二、基站定位技术基站定位技术是通过无线通信网络中的基站来确定移动设备的位置。
移动设备与基站之间的信号传输延迟以及信号强度的变化，可以用于计算设备与基站之间的距离。
通过与多个基站建立通信，并结合信号强度、传输延迟等信息，可以得出移动设备的准确位置。
基站定位技术广泛应用于移动通信网络和位置服务中。
三、无线传感器网络定位技术无线传感器网络定位技术是通过部署在特定区域的无线传感器节点来确定目标位置。
传感器节点之间通过无线通信建立网络，每个节点都能感知到周围环境的信息，并将这些信息进行处理和传输。
通过节点之间的协作和信息的传递，可以实现对目标位置的定位。
无线传感器网络定位技术在环境监测、智能交通等领域具有重要应用价值。
四、计算机视觉定位技术计算机视觉定位技术是通过图像或视频处理的方式来确定物体的位置。
利用计算机视觉算法对图像或视频中的目标进行识别、跟踪和测量，从而得到目标的位置信息。
计算机视觉定位技术在机器人导航、智能监控等领域得到广泛应用。
五、惯性导航定位技术惯性导航定位技术利用惯性测量单元（Inertial Measurement Unit，IMU）测量物体的加速度和角速度，通过积分计算物体的位置和方向。
惯性导航定位技术不依赖于外部参考物体，具有短时间精度高、不受环境干扰等特点，广泛应用于航空航天、车辆导航等领域。
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全球衛星定位系統（Global Positioning System, GPS）與地理資訊系統（Geographic Information System, GIS）的結合與應用研習班講義蔡博文國立台灣大學地理學系地理資訊研究中心八十八年七月前 言全球衛星定位系統（Global Positioning System，GPS）是美國國防部於1973年開始發展的一套衛星定位計劃，其發射的衛星數目及軌道配置歷經多次修正，最後訂為發射24顆衛星於距地表約2萬公里高的6個軌道面上運行（Hofmann-Wellenhof,etc,1992）。
至1993年此計畫已全部成功的執行完畢，目前每天天空出現4顆以上衛星的時間已達24小時，故我們可以全天候隨時使用這些衛星資料。
衛星定位原理乃是以地面衛星接收儀（recriver）同時接收三顆以上的GPS衛星所發射的電磁波，利用幾何原理計算出接收儀所在的位置，其與傳統定位技術最大的不同點在於傳統定位方法都從一個已知點輾轉推導出欲知地點的相對位置，誤差的累積與傳播嚴重，而衛星定位方法所獲得的是絕對位置的數值座標，可以直接與地理資訊系統技術相結合。
地理資訊系統（Geographic Information System，GIS）是以電腦工具來儲存、處理、分析及展現地理資料的科技，其發展已有二十餘年，相關技術已臻成熟，達到應用階段，惟在資料搜集及輸入部分仍因地理資料的空間（圖形）特性，仍然處於瓶頸階段，這使得地理資訊系統在資料庫的建立及維護上仍需投注相當大的時間、金錢與人力。
以全球衛星定位技術來輔助地理資料收集與輸入的優點在於:一、資料調查收集與輸入建檔一次完成，由於衛星資料經由接收儀接收為數值化資料，因此透過優良的GIS-GPS界面可以在野外將調查的資料直接輸入資料庫中;二、資料誤差小，傳統的資料收集都將資料或記錄或繪製於地圖上，然後再人工輸入電腦，每一過程中將隱藏著簡括化（generalization）誤差及人為失誤，而以衛星定位方法從事資料收集自始至終都是數值化過程，除了衛星定位系統的系統誤差外，幾乎無誤差的累積與傳播;三、節省時間及人力，接收儀接收衛星資料後直接進入電腦，以地理資訊系統功能來加以處理及儲存，可以節省大量人力及時間金錢的花費。
全球衛星定位系統與地理資訊系統的結合以衛星定位技術來從事地理資料的收集雖然有許多優點，但其過程與傳統方法不盡相同，其過程並非那麼直接，仍有許多技術細節必須加以考量，圖一為應用衛星定位系統於地理資訊系統的程序，以下分別討論各步驟的內容。
圖一.應用GPS於GIS的程序1.衛星定位系統精度衛星定位的誤差來自整個系統的各部份，即衛星軌道不準確度，接收儀本身及附近環境的影響，天線相位中心不準確性和雜訊，訊號從發射到接收中間路徑的變化如電離層、對流層等影響（曾清涼等，1991）及觀測的方法等，使得其精度範圍可準確自公分級至數十公尺以上，若加上選擇性可靠（Selective Availabity，SA）的干擾，其誤差甚至可達100公尺以上，在如此大的誤差範圍內，我們首先必須根據應用的目的，決定誤差的容許範圍，然後施以不同操作步驟，排除誤差，達到應用的精度需求。
衛星軌道根據曾清涼等（1991）認為軌道誤差一般而言對高程影響會較顯著，對基線之尺度較顯著;電離層對單頻觀測而言，其對基線尺度影響約0.35ppm至3.5ppmm;而對流層在小範圍內不當的氣象修正可能反而造成修正過當。
故衛星軌道及電離層、對流層誤差在小範圍（相對於整個地球）的地理應用上應該是可以忽略而不予考慮。
接收儀附近的環境影響主要是多路徑效應（muitipath effect）的作用，多路徑效應是指接收儀附近的障礙物多次折射造成訊號經由兩條以上的路徑到達接收儀的天線，這種作用在高樓林立的都市中尤其明顯，因此在都市中GPS應用如建物調查、汽車導航等應用必需特別考慮此效應所造成的誤差。
觀測的方法也直接影響衛星定位的精度，一般而言，定位方法可 分為單點定位（Point Positioning）及相對定位（Relative Positioning），單點定位的精度根據曾清涼（1990）的研究，以C/A 電碼的觀測,精度平均大約在10-15公尺之間，並且衛星群的幾何分佈是影響精度的主要因素。
相對定位又稱為差分定位（Differential Positioning），其原理是利用設在已知位置之固定接收儀所接收到的資料來求得改正值，再將此改正值與未知位置接收儀所接收到的資料會併計算，以求得較高精度之座標,其精度可達公分級以上精度（曾清涼,1986）。
由以上的討論，吾人知道衛星定位的誤差來自系統各部份，而各誤差部份也各有消除的方法，因此其精度範圍可自公分級以下至數百公尺，端視應用的需求來決定精度的取捨，當然，精度要求愈高所必需投注的心力也相對增加。
因此在應用衛星定位方法於地理資料的收集時首先必須考量資料及未來資料使用的精度要求，以決定衛星定位的精度。
2.大地基準（datum）轉換全球衛星定位系統所使用的座標系統是以WGS84大地基準為標準的座標系統，台灣地區現在使用的大地基準為以埔里鎮虎子山為原點之TWD67基準,只適合台灣地區使用，所以自接收儀所接收到的WGS84座標必須先將其轉換至TWD67座標（周龍章等,1993;楊枝安,1992）；台灣地區目前使用的地圖大都以橫麥卡托投影為主，所以還必須將TWD67座標由橢球面投影至二維的平面上（王敏雄，1993），如此才能進入地理資訊系統中與其它資料整合。
3.GIS/GPS界面衛星定位資料經轉換處理後已能提供良好的空間資訊（位置資訊），然地理資訊系統的特點在於同時整合空間及其相對應屬性資料的能力，空間資訊經由衛星定位方法可以實地即時獲得，而其相對應的屬性也必須能實地即時輸入，使得資料庫的建立能一氣呵成，為達成此一自動化的目標，必需發展一套GIS/GPS界面,這套界面必須能同時接受衛星定位系統所提供的空間資訊及經由各種方式如鍵盤、感應器等所輸入的屬性，如此地理資料庫才能一次完成，所以一套良好的GIS/GPS界面必須包括多項功能:1.即時接收GPS資料。
2.即時大地基準及座標系統轉換。
3.即時圖形顯示。
4.即時屬性資料輸入，包括各種感應器、攝影機及鍵盤等。
5.即時顯示GIS資料庫中的背景圖形或影像資料。
6.即時顯示背景資料屬性於圖形上。
7.自動轉換成通用GIS資料格式（包括圖形及屬性）。
另外，系統若是使用於外業工作，界面設計必須有別於一般在室內電腦上操作的程式，不能有繁複的鍵盤輸入動作。
全球衛星定位系統於地理資訊系統的應用由前述的討論我們可以確定全球衛星定位系統能提供我們不同精度的空間資訊，若再結合適合的GIS/GPS界面,同時又可收集屬性資料，則地理資訊系統資料庫的建立及更新就有一套效率較高的方法了。
美國亞利桑那州（Arizona）的Tonto國家公園於發生森林火災時，以直升機裝設GPS快速的調查火災範圍,繪製成圖，並即時將災區分為完全燒盡,未燒及部份燒毀等不同等級，同時輸入GIS資料庫，以做為日後林木復種的依據（Rodcay,1990）,在大火燃燒期間又每隔一段時間重複行上述調查工作，依照界線的變化情形研判大火燃燒的方向及速度，另以GIS提供土地權屬,道路，河流等資訊，做為救災規劃的依據。
美國奧勒岡州（Oregon）的Rogue River國家公園也以相似方法進行死亡樹木的調查，並將GPS記錄下來的死亡樹木位置以GIS套繪於航照地圖（orthomap）上，供地面工作人員很容易的抵達該地點進行復種工作（Stutheit，1989），Stutheit也引述Lange 及Krucznski（1989）的結論認為GPS與GIS由於使用共通的座標參考系統（Common Coordinate System）,所以二種資料可以立刻對位（register）套合。
Rodcay（1991）運用GPS與遙測技術進行古老樹木的調查，他在美國Sierra Nevoda Mountains地區以GPS來調查部份古老樹木的位置，並同時記錄其附近的環境屬性，如坡度、坡向、林木的混雜狀況（Species Composition），然後以這些資料來輔助全區大範圍的遙測影像判釋工作，以增加遙測資料分類的準確性。
大區域的自然資料調查時,若全面以GPS進行,雖然較傳統方法具效率性，但仍然需花費大量人力與時間，而運用遙測資料雖可省時省力,但準確度較差，結合GPS與遙測技術恰可互補缺點,實為自然資源調查的一項有利技術。
Zavala等（1992）也以GPS輔助杜松（Juniperus）受寄生蟲感染的調查，Freilich and Moon（1991）以GPS調查美國加州國家公園內瀕臨絕種的烏龜，以多媒體GIS來儲存及展示所調查收集的資料,並與GIS資料庫中的土壤、植被等資料結合，分析烏龜棲息地與環境的關係。
以下就土地利用資料調查為例，敘述其程序與方法。
地理資料的調查地理資料的調查包括兩項主要內容，第一部份為該資料所代表的地物或地理現象所發生的地點與範圍，以及該地物或地理現象的主題特性，以土地利用調查為例，我們欲收集每一不同土地利用型態的土地坵塊的界線以及該坵塊內的土地利用型態，傳統的作業方法包括現場調查與航照/遙測判釋，後者是一項效率化的方法，但是進行時仍有諸多限制，並非隨時可以使用，這些限制包括：一，資料的時效性，遙測資料屬於週期性的規律性資料，不同的衛星提供不同特性的資料，因此資料與任務的時間需求不一定能吻合；航照屬於非定期性資料，尤其台灣地區並無定期的全島航照作業，任務性飛航又程序繁複，往往無法提供即時性的資料；二，主題內容的豐富性，遙測或航照資訊的萃取仰賴判釋，判釋可以電腦自動或人為方式為之，無論何種方式，原始資料的解析度或比例尺決定了所可以萃取到的資訊的精確度與豐富性，所以並非每一任務都可適用。
因此地面現場調查有其存在的必要性與重要性，與航照/遙測方法相輔相成，擔任地理資料供給的重要來源。
地面調查發展的另一重要意義是它可以輔助航照/遙測方法的資料查驗，以增進航照/遙測方法的可信度。
以地面調查進行資料的收集，對於地物或地理現象的主題特性，由於是直接觀察或量測，所以精確性或豐富性都無庸置疑，但是對於地物或地理現象發生的地點或範圍，雖然親臨現場仍然不易獲得足夠的資訊，是地面調查的一大障礙。
以往都是藉由地圖上的資訊，配合現場附近的明顯地物來研判位置與範圍，這種方法無法獲得準確的資料，也因此阻礙了資料收集工作的進行。
以土地利用地面調查而言，在既有地圖上描繪記錄是常用的方法，而其結果的準確性與後續的資料處理能量都造成研究工作的一大障礙。
運用全球衛星定位系統於地理資料調查必須達到下列數項目標：（一）減低實地調查的時間與人力成本。