简单介绍GPS全球定位系统组成及优点
GPS与GPRS的简单介绍
GPS与GPRS的简单介绍GPS（Global Positioning System，全球定位系统）是一种通过卫星进行定位和导航的技术。
它由美国空军开发，用于提供全球任何地方的精确三维定位和时间信息。
GPS系统由一组位于轨道上的24颗卫星组成，这些卫星围绕地球运行，每颗卫星都有自己的精确时钟。
通过接收来自多颗卫星的信号，GPS接收器可以计算出接收器的精确位置，包括纬度、经度和海拔高度。
GPS系统的精度取决于卫星的数量和接收器的性能。
一般而言，GPS接收器可以提供几米至十米的位置精度。
在一些专业的应用领域，如航空、航海和军事等，可以使用更为精确的GPS接收器，其位置精度可以达到几厘米。
GPS系统在各个领域有着广泛的应用。
在航空和航海领域，GPS被用于导航和飞行控制。
在陆地交通领域，GPS被用于车辆导航和实时交通监测。
在户外运动领域，GPS被用于追踪和记录运动轨迹。
在农业领域，GPS被用于精确的作物种植和施肥。
GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线服务）是一种移动通信技术，可以在移动网络中传输数据。
它是2G（第二代）移动通信技术的延伸，为移动互联网和数据通信提供了更高的速度和更大的带宽。
GPRS的传输速度通常在30-100 kbps之间，比2G网络的传输速度提高了数倍。
GPRS还具有较低的延迟和较高的带宽，使得移动设备可以实时地进行音频、视频和图像传输。
这使得GPRS成为了移动互联网的基础技术，支持了手机浏览器、社交媒体应用和移动支付等互联网服务的发展。
GPRS在各个移动通信系统中都得到了广泛的应用。
在2G和2.5G系统中，GPRS是移动数据传输的主要方式。
在3G和4G系统中，GPRS被作为一种低速数据传输的备用方式使用。
在物联网领域，GPRS被用于连接各种智能设备和传感器，实现远程监控和数据采集。
总结起来，GPS和GPRS是两种不同的技术，分别用于定位和导航以及移动数据传输。
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）
GPS全球定位系统分析
全球定位系统及其应用 / / 全球定位系统组成
车载GPS接收器
3、GPS的特点
(1)全球，全天候工作。 (2)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。
(3)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。
(4)功能多，应用广：随着人们对GPS认识的加
接收机所
系
种设备的运行
在点的位
统
置、速度、
用户
设备 部分
主要是GPS接收机
到航路终 点的距离
主入控站站：3：个1个和 信监航 息测站向：等5个 注
用户系统(接收设备)
{ 接收机硬件 GPS数据处理软件
• 作用：用于接收GPS卫星发射的信号， GPS接收机能捕获到GPS卫星的信号， 实时算出三维坐标，速度，时间。
在林业管理 GPS技术在确定林区面积，估算木材量，
方面的应用 计算可采伐木材面积，确定原始森林、道
路位置，对森林火灾周边测量，寻找水源
和测定地区边界方面可以发挥独特的重要 作用 在农业方面GPS也有用武之地．以往飞机向农田喷洒农药，用
人在地面摇动红旗做方位指示，经常由于不够准确造成喷洒效
在精理合确方理农面施业的肥应管，依控分(1率好率费)据应布可低的,,避大农用图以，经免大田”，而纬监过节土 的 能有度测多省，G壤 喷 够的作飞P利养 施 精用物S机用定量分 器 确产作定位影含 ， 地业量位仪响量 在 给的(仪后计农费分 田G确，算作P用布 地认合S物机,喷图 各的坐理生\产杀， 点标控分长化量后设 施布制. 肥监喷航置 肥下农洒视线有。，药，,器飞G依时大P\机G据,大S减可P土接提少S以壤收接高重按养机了收叠事喷分的,机先避洒含“)设免效量受计浪
二、GPS系统的组成及信号结构
地面监控部分 通信和辅助系统 通信和辅助系统是指地面监控系统中负责数据传输以及提 供其他辅助服务的机构和设施，全球定位系统的通信系统 供其他辅助服务的机构和设施， 由地面通信线，海底电缆及卫星通信等联合组成，此外， 由地面通信线，海底电缆及卫星通信等联合组成，此外， 美国国防制图局将提供有关极移和地球自转的数据以及各 监测站的精确地心坐标， 监测站的精确地心坐标，美国海军天文台将提供精确的时 间信息。 间信息。
2、GPS卫星的信号结构 GPS卫星的信号结构 测距码 测距码是用于测定从卫星至接收机间的距离的二进制码,GPS 测距码是用于测定从卫星至接收机间的距离的二进制码,GPS 卫星中所用的测距码从性质上讲属于伪随机噪声码(PRN) 卫星中所用的测距码从性质上讲属于伪随机噪声码(PRN) 粗码（ C/A码 A 、粗码（ C/A码)
用户部分 接收机、 组成：GPS接收机 气象仪器、计算机、 组成：GPS接收机、气象仪器、计算机、钢尺等仪器 设成。 设成。
接收机按用途分导航型、测量型、授时型。 接收机按用途分导航型、测量型、授时型。 按接收的卫星信号频率分单频型、双频型。 按接收的卫星信号频率分单频型、双频型。 按接收的卫星类型分单星、 按接收的卫星类型分单星、多星
用户部分
GPS接收机：天线单元，信号处理部分， GPS接收机：天线单元，信号处理部分，记录装置和电源 接收机 天线单元：由天线和前置放大器组成，灵敏度高， 天线单元：由天线和前置放大器组成，灵敏度高，抗干扰 性强。GPS天线分为单极天线 微带天线、锥型天线等。 天线分为单极天线、 性强。GPS天线分为单极天线、微带天线、锥型天线等。 信号处理部分： GPS接收机的核心部分， 信号处理部分：是GPS接收机的核心部分，进行滤波和信号 接收机的核心部分 处理，由跟踪环路重建载波，解码得到导航电文， 处理，由跟踪环路重建载波，解码得到导航电文，获得伪 距定位结果。 距定位结果。 记录装置 : 主要有接收机的内存硬盘或记录卡（CF卡）。 主要有接收机的内存硬盘或记录卡（CF卡 电源: 分为外接和内接电池（12V）， ），机内还有一锂电池 电源: 分为外接和内接电池（12V），机内还有一锂电池
gps定位方案
gps定位方案GPS定位方案1. 简介GPS（全球定位系统）是一种可以定位和跟踪地球上物体的卫星导航系统。
它由一组卫星、接收器和测量设备组成，可以精确地确定地球上任何位置的经度、纬度和海拔高度。
在现代社会中，GPS定位方案被广泛应用于导航、车辆追踪、物流管理等领域。
本文将介绍几种常见的GPS定位方案及其原理。
2. GPS定位原理GPS定位的原理是通过接收卫星信号，并根据接收到的信号时间差以及卫星位置等信息，计算出接收器所在位置的经纬度和海拔高度。
GPS系统由一组24颗卫星组成，其中至少有4颗卫星同时可见时，才能进行定位计算。
2.1. 伪距测量伪距测量是GPS定位的核心原理。
接收器接收到来自卫星的信号后，会通过测量信号传播的时间，计算出信号传播的距离。
根据接收到的至少4颗卫星的伪距，可以利用三角定位法计算出接收器的位置。
2.2. 卫星位置与钟差校正为了进行准确的定位计算，GPS接收器需要知道卫星的位置和测量时间。
卫星位置通过卫星信号中的导航消息进行广播，而测量时间则需要进行钟差校正。
GPS接收器通过接收到的导航消息，获得卫星的位置信息，并通过与接收器内部的高精度时钟进行比较，计算出钟差值，从而校正接收器的时间。
2.3. 多普勒效应多普勒效应是指物体相对于接收器运动时，其接收到的频率会发生变化。
GPS定位中，由于卫星和接收器之间相对运动，导致所接收到的信号频率发生变化。
通过测量频率变化，可以计算出接收器相对于卫星的速度和方向。
3. GPS定位方案3.1. 独立定位独立定位是指仅通过接收到的GPS卫星信号，计算出接收器的位置。
这种方案适用于无需高精度定位的场景，例如普通车辆导航、户外探险等。
独立定位的优点是简单易用，无需额外设备，但其定位精度相对较低。
3.2. 增强定位增强定位是指在独立定位的基础上，通过引入外部辅助信息，提高GPS定位的精度和可靠性。
常见的增强定位方案包括：- 差分GPS（DGPS）：通过接收附近的DGPS基站发送的辅助信息，校正GPS定位结果，提高精度。
gps卫星定位
GPS卫星定位什么是GPS卫星定位全球定位系统（GPS）是一种用于确定地理位置的系统，通过使用一组卫星以及接收器在地面上的设备来实现。
GPS由美国国防部开发，现在已经成为全球范围内最常用的定位系统之一。
GPS卫星定位的工作原理GPS卫星定位系统由3部分组成：卫星、地面控制站和接收器。
卫星是通过太空发射的，它们围绕地球轨道运行。
地面控制站用来监测和管理卫星的运行状态。
接收器是放置在地面上或者其他设备上用来接收卫星发出的信号。
GPS中的接收器通过接收卫星发射的无线电信号，计算出自己的位置。
接收器将接收到的信号与卫星发送的数据进行比较，并计算出自己与卫星之间的距离。
通过同时接收多个卫星的信号，接收器可以确定自己的位置。
GPS卫星定位的应用GPS卫星定位已经广泛应用于各个领域，如汽车导航、航空导航、船舶导航、灾害监测和军事等。
具体应用包括：1.汽车导航：许多汽车都内置了GPS导航系统，它们可以引导司机找到目的地，并提供实时交通信息等辅助功能。
2.航空导航：飞机使用GPS导航系统来确定自己的位置、航向和高度，以确保安全飞行。
3.船舶导航：船舶可以使用GPS系统来确定自己的位置和航向，以保证航行安全。
4.灾害监测：GPS卫星定位可以被用来监测地震、火山活动和其他自然灾害的移动模式，从而提供及时的警报和预警。
5.军事：GPS在军事领域有广泛应用，用于导航、定位、目标追踪等。
GPS卫星定位的优势和限制GPS卫星定位的主要优势在于其全球覆盖和高精度。
由于卫星的运行方式，GPS系统可以在全球范围内提供位置定位服务。
此外，GPS的定位精度可以达到数米的级别，对于大多数应用来说已经足够精确。
然而，GPS卫星定位也存在一些限制。
首先，GPS信号在穿过建筑物、树木或者其他遮挡物时会被阻挡，导致信号质量下降。
其次，恶劣的天气条件如暴风雨、大雪等可能影响GPS 信号的接收。
最后，GPS定位的成本较高，包括卫星发射和维护、地面控制站的建设和维护以及接收器的购买和更新等。
认识GPS卫星导航定位系统
认识GPS卫星导航定位系统内容摘要：摘要：本文主要介绍了GPS导航定位系统的组成、基本工作原理、特点以及在各领域中的应用等，力求让测绘同行和有兴趣的朋友对GPS全球导航定位系统有一个全面基本的了解和认识。
摘要：本文主要介绍了GPS导航定位系统的组成、基本工作原理、特点以及在各领域中的应用等，力求让测绘同行和有兴趣的朋友对GPS全球导航定位系统有一个全面基本的了解和认识。
关键词：GPSGPS卫星导航定位系统GPS接收机GPS卫星信号导航与定位RTK一、概述：自从五七年第一颗人造卫星上天，六十年代的人造卫星导航定位技术，七十年代美国军方开始发展GPS （GlobalPositioningSystem）卫星导航定位系统，直至4月27日美国国防部宣部“GPS系统已具备全部运作能力”。
GPS 计划的实现历时，耗资200多亿美元，前后共发射35颗卫星，目前仍在轨道上正常工作的有二25颗卫星，其中1颗为实验卫星，24颗为工作卫星。
它具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力，是美国第二代卫星导航系统，其特点是全天候、高精度、应用广，是迄今最好的导航定位系统。
它广泛的应用价值，引起了各国科学家的关注和研究，前苏联和西欧各国的科学家在积极开发利用GPS信号资源的同时，还致力于研究开发各自的卫星导航定位系统，如前苏联建成的GLONASS卫星导航系统，我国也在致力于发展自已的卫星导航定位系统。
同时，它的出现也导致了测绘行业一场深刻的技术变革。
二、GPS系统的组成：由三大部分组成，即空间部分、地面监控部分、用户设备部分。
1、空间部分：GPS系统的空间部分是指GPS工作卫星星座，其由24颗卫星组成，其中21颗工作卫星，3颗备用卫星，均匀分布在6个轨道上。
卫星轨道平面与地球赤道面倾角为55°，各个轨道平面的升交点赤经相差60°，轨道平均高度为20200km.卫星运行周期为11小时58分（恒星时），同一轨道上的各卫星的升交角距为90°，GPS卫星的上述时空配置，基本保证了地球上任何地点，在任何时刻均至少可以同时观测到4颗卫星，以满足地面用户实时全天候精密导航和定位。
全球四大卫星定位系统
全球四大卫星导航系统简介一、美国的GPS系统:美国的GPS系统,由24颗(3颗为备用卫星)在轨卫星组成。
GPS的信号有两种C/A码,P码。
民用:C/A码的误差是29.3m到2.93米。
一般的接收机利用C/A码计算定位。
美国在90代中期为了自身的安全考虑,在信号上加入了SA(Selective Availability),令接收机的误差增大,到100米左右。
在2000年5月2日,SA取消,所以,咱们现在的GPS精度应该能在20米以内。
军用:P码的误差为2.93米到0.293米是C/A码的十分之一。
但是P码只能美国军方使用,AS(Anti-Spoofing),是在P码上加上的干扰信号。
二、中国的“北斗”卫星导航定位系统:“北斗”卫星导航定位系统需要发射35颗卫星,足足要比GPS多出11颗。
按照规划,“北斗”卫星导航定位系统将有5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,采用“东方红”-3号卫星平台。
30颗非静止轨道卫星又细分为27颗中轨道(MEO)卫星和3颗倾斜同步(IGSO)卫星组成,27颗MEO卫星平均分布在倾角55度的三个平面上,轨道高度21500公里。
“北斗”卫星导航定位系统将提供开放服务和授权服务。
开放服务在服务区免费提供定位,测速和授时服务,定位精度为10米,授时精度为50纳秒,测速精度为0.2米/秒。
授权服务则是军事用途的马甲,将向授权用户提供更安全与更高精度的定位,测速,授时服务,外加继承自北斗试验系统的通信服务功能,精度可以达到重点地区水平10米,高程10米,其他大部分地区水平20米,高程20米;测速精度优于0.2米/秒。
这和美国GPS的水平是差不多的。
另外,“北斗一号”还可以提供用户的双向通讯功能,用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信。
通过“北斗”系统,用户一次最多可以传输120个字符【汉字】。
在国产的GPS——“北斗二号”投入使用后,会不会取代GPS呢?曹冲研究员的答案是否定的。
GPS定位原理及介绍
GPS定位原理及介绍GPS（Global Positioning System，全球定位系统）是一种利用人造卫星进行导航和定位的技术。
它由多颗卫星和地面控制站组成，可以提供全球范围内的三维定位服务。
GPS的原理是基于三角定位原理。
GPS接收器接收到来自多颗卫星的信号，并测量信号的传播时间来计算距离。
通过同时接收多颗卫星的信号，接收器可以利用三角定位原理计算出自己的位置。
GPS系统主要由三部分组成：卫星系统、地面控制站和用户接收器。
卫星系统是GPS系统的核心部分，由24颗运行在中轨道上的卫星组成。
这些卫星以几乎相同的轨道和速度运行，并在全球范围内分布，以确保至少有四颗卫星同时可见。
地面控制站用于监控卫星的运行状态和轨道参数，并传输相关数据给卫星。
用户接收器是GPS系统的终端，用于接收卫星信号并进行定位计算。
GPS定位的过程包括信号传播延迟补偿、距离计算、定位计算和坐标转换。
首先，接收器需要对接收到的卫星信号进行补偿，以消除信号传播过程中的延迟，得到准确的传播时间。
接下来，通过测量接收到的卫星信号的传播时间，可以计算出接收器与卫星之间的距离。
通过同时测量多颗卫星的距离，可以利用三角定位原理计算出接收器的二维位置。
最后，通过测量接收到的卫星信号的相位差，可以计算出接收器与卫星之间的高度差，从而得到接收器的三维位置。
GPS定位具有精度高、全球覆盖、实时性好等特点，已广泛应用于航空航天、军事、交通、测绘、导航、地质勘探等领域。
在航空航天领域，GPS技术可以用于导航系统、卫星轨道确定、导弹制导、飞行控制等方面，为飞行员提供准确的定位和导航信息。
在军事领域，GPS技术可以用于士兵定位、导弹导航、军舰航行等方面，提升军队的作战能力。
在交通运输领域，GPS技术可以用于车辆导航、交通监控、路况预测等方面，提供准确的导航服务和交通管理信息。
在测绘领域，GPS技术可以用于地图制作、地质勘探、土地测量等方面，提高测绘精度和效率。
GPS简介
好的抗干扰性和保密性。因此，全球定位系统已 成为美国导航技术现代化的最重要标志，并且被 视为本世纪美国继阿波罗登月计划和航天飞机计 划之后的又一重大科技成就。
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。
用户部分
? GPS 的用户部分由 GPS 接收机、 数据处理软件及相应的用户设备如 计算机等组成。作用是接收 GPS 卫 星所发出的信号，利用这些信号进 行导航定位等工作。
GPS定位原理
伪距测量原理
伪距：卫星发射的测距码信号到达 GPS接收机的传播时间乘以光速所 得到的量测距离。
D = c·△t △t = t2 - t1
空间部分
GPS的空间部分是由 24 颗GPS 工 作卫星所组成的。其中 21 颗为可用 于导航的卫星， 3 颗为活动的备用 卫星。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。 目前可用的卫星通常有 28颗之多。
卫星信号
L1-Frequenz (1575.42 MHz) = 19.05 cm
C/A-Code P-Code 卫星星历
L2-Frequenz (1227.60 MHz) = 24.45 cm
P-Code 卫星星历
地面控制系统
? GPS 的控制部分由分布在全球的由若干个跟踪站所组 成。分为主控站、监控站和注入站。主控站位于美国克 罗拉多Colorado 的法尔孔Falcon 空军基地。它的作用 是根据各监控站根据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。主控站也具有监控站的功能。
全球定位系统GPS原理及应用
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。
为满足军事部门和民用部门对连续实时和三维 导航的迫切要求。1973年美国国防部制定了GPS 计划。
并开始逐步深入人们的日常生活。
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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。
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3、GPS发展历程 GPS实施计划共分三个阶段： 第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从1973年到
1979年，共发射了4颗试验卫星。研制了地面接收机及 建立地面跟踪网。
第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979年到 1984年，又陆续发射了7颗试验卫星，研制了各种用途 接收机。实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准。
(5)“坐标基准”建立后设置“坐标格式”帮助用户选择或建立自已的坐 标投影模型。见图18、19。
图18
图19
28
(6)光标选择“用户设置”按ENTER鍵进入输入数值。输入后可显示北 京54椭球基准的平面坐标。 (7)标准高斯投影：LG：输入3/6度带中央子午线经度；ECH： 尺度比为 1；EAST：Y加500公里；用户也可自定义投影参数，确认后退出，接收 机将显示当地平面坐标。见图20。
GPS定位原理
GPS定位原理GPS（全球定位系统）是一种通过卫星定位和导航技术提供精确位置信息的系统。
它由一组位于地球轨道上的卫星、地面控制站和接收器组成。
通过接收卫星发射的信号，GPS接收器能够确定接收器的精确位置，并根据该位置提供导航和定位服务。
1. GPS系统组成GPS系统由三个主要组成部分构成：空间部分、控制部分和用户部分。
1.1 空间部分空间部分由一组位于轨道上的卫星组成，它们以近乎圆形的轨道绕地球运行。
目前，GPS系统通常由24颗卫星组成，它们均匀地分布在6个不同的轨道上。
这些卫星以精确的时间进行通信，向地面传输信号。
1.2 控制部分控制部分由一组地面控制站组成，用于监控卫星的运行状态并保证其正常工作。
这些控制站负责精确测量卫星位置和时钟误差，并向卫星发送修正信号来校正轨道和时钟偏差。
1.3 用户部分用户部分由GPS接收器组成，它们可以接收来自卫星的信号并计算出接收器的位置。
这些接收器通常是手持设备、车载设备或集成在其他导航工具中的模块。
用户部分根据接收到的信号计算出接收器与卫星之间的距离，并使用三角定位原理确定位置。
2. GPS定位的核心原理是三角定位。
三角定位基于测量从GPS接收器到至少三颗卫星的距离，并使用这些距离来计算出接收器的位置。
2.1 距离测量GPS接收器通过接收卫星发射的信号来测量到每颗卫星的距离。
这些信号是以电磁波的形式传输的，其中包括卫星的唯一标识符、发射时间和导航数据。
接收器接收到信号后，根据信号的传播时间和速度计算出距离。
2.2 定位计算通过测量到至少三颗卫星的距离，GPS接收器可以使用三角定位原理计算出其位置。
三角定位基于测量信号传播时间和速度之间的关系，使用来自多颗卫星的测量结果交叉计算出接收器的位置。
2.3 时间同步为了保证定位的准确性，GPS接收器需要与卫星保持时间同步。
卫星传输的信号中包含了卫星的发射时间，接收器接收到信号后，可以计算出信号传播的时间。
通过比较接收器计算的传播时间与卫星的发射时间之间的差异，接收器可以校正时间偏差，并提高定位的准确性。
GPS定位系统原理简明讲解
卫星越多,定位越准确；
一般, GPS接收机可同时收到的4-11颗卫星的。位置信息。
差分定位技术
• 如果使用载波差 分或同时使用载 波 差分 及 伪 距 差 分 则 定位 精 度 可 达 5 - 10 mm
A
B
什么是RTK技术
常规GPS的测量方法，如静态、快速静态、动态测量都需要事后进 行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位 精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分(Real - time kinematic)方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形 测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。RTK定 位时要求基准站接收机实时地把观测数据(伪距观测值，相位观测值)及已 知数据传输给流动站接收机。
三、GPS定位系统的应用
GPS在道路工程中的应用 随着高等级公路的迅速发展，对勘测技术提出了更高的要求，由于线 路长，已知点少，因此，用常规测量手段不仅布网困难，而且难以满足 高精度的要求。目前，国内已逐步采用GPS技术建立线路首级高精度控 制网，然后用常规方法布设导线加密。实践证明，在几十公里范围内的 点位误差只有2厘米左右，达到了常规方法难以实现的精度。 GPS技术也同样应用于特大桥梁的控 制测量中，可以提高点位精度，同时对 检测常规测量的支点也非常有效。
三、GPS定位系统的应用
GPS预警器 GPS预警器是通过GPS卫星在GPS预警器中设定坐标来完成的， 比如遇到一个电子眼，然后通过相关设备在电子眼的正下方设立一个坐 标，这样，使得装上这个坐标点数据的预警器到达这个点时，在达到坐 标点的前300米左右就会开始预警，告诉车主前面有电子眼测速，不能 超速驾驶，这样就起到一个预警作用。 GPStar智能GPS系统 主要由两大部分组成，即：本地的监控中心软件管理平台和远程 的GPS智能车载终端。远程的GPS智能车载终端将车辆所处的位置信 息、运行速度、运行轨迹等数据传回到监控中心，监控中心接收到这 些数据后，会立即进行分析、比对等处理，并将处理结果以正常信息 或者报警信息两类形式显示给管理员，由管理员决定是否要对目标车 辆采取必要措施。
施工中gps设备的组成及应用
施工中gps设备的组成及应用GPS全球定位系统（Global Positioning System）是一种通过卫星定位技术来确定接收器所在地理位置的系统。
它由一组卫星、地面控制站和用户设备组成。
下面将详细介绍施工中GPS设备的组成及应用。
一、GPS设备的组成1. 卫星：GPS系统由一组高度约20,200公里的卫星组成，它们在轨道上环绕地球运行，向地面发射GPS信号。
2. 地面控制站：地面控制站负责监控和维护卫星的运行状态，并计算精确的卫星轨道参数和时间参考。
3. 用户设备：用户设备是实际使用GPS的设备，例如手机、车载导航仪、测量仪器等。
二、GPS设备的应用1. 施工测绘：在施工过程中，GPS可以用于定位测量，快速准确地确定建筑物或道路的位置和尺寸。
施工人员可以通过GPS设备获取实时位置信息，从而更好地进行施工规划和精确测量。
2. 现场导航：GPS设备可以帮助施工人员精确定位到指定工地，避免迷失方向、浪费时间。
在复杂的建筑工地或大型施工现场中，通过GPS设备提供的导航功能，施工人员可以更快、更准确地找到目标位置。
3. 工程管理：利用GPS设备可以对施工车辆进行跟踪定位，实时掌握车辆的行驶路线和状态，方便工程管理人员管理车辆调度、优化运输路线，并提高工作效率。
4. 安全监控：通过将GPS设备安装在施工车辆或人员身上，可以实现对施工作业的远程监控。
通过GPS设备，工地管理人员可以及时了解施工人员的位置和行为情况，防止发生意外事故，并提供相应的紧急救援。
5. 施工进度和效率管理：通过GPS设备记录施工人员的工作轨迹和用时，可以精确掌握施工进度和效率，并优化施工方案，提高施工效率。
6. 土地测量和分析：在土地开发和规划过程中，GPS设备可以用于测量地形地貌、土地质量和改良效果分析等，为土地评估和规划提供精确的数据支持。
总之，施工中的GPS设备可以提供准确的位置信息，帮助施工人员进行测量、导航和管理，提高施工效率和安全性。
GPS定位基础知识介绍
GPS定位基础知识介绍GPS（全球定位系统）是一种由美国建立的全球导航卫星系统，可提供地理位置和时间信息。
本文将介绍GPS的基础知识，包括工作原理、应用领域以及其优缺点。
GPS的工作原理是基于三角测量原理。
地球上的GPS接收器通过接收来自多颗卫星的信号，然后计算信号的传播时间来确定接收器与卫星之间的距离。
通过同时测量多颗卫星的距离，GPS接收器可以确定其自身的位置。
GPS系统由三部分组成：空间部分、控制部分和用户接收器。
空间部分由一组维护和监控卫星组成，它们以几何图形的方式分布在地球轨道上，确保全球覆盖。
控制部分由多个地面站组成，负责监控卫星的状态和轨道。
用户接收器是用于接收和处理来自卫星的信号，计算位置和时间。
GPS在各个领域具有广泛的应用。
在航空和航海中，GPS可以精确地定位飞机和船只，提供准确的导航信息。
在汽车导航中，GPS可以帮助驾驶员确定行车路线，并提供实时交通信息。
在军事领域，GPS被用于军事导航和目标定位。
此外，GPS还被用于地图制作、测量和勘探、气象预测等领域。
然而，GPS也存在一些缺点。
首先，GPS信号在穿过建筑物、树木和其他遮挡物时会受到干扰，导致定位不准确。
其次，由于GPS是由美国建立和控制的，有可能被用于军事目的，因此在一些国家受到限制。
最后，GPS无法在水下和密闭空间中工作，限制了其在一些领域的应用。
为了克服这些问题，目前一些辅助定位技术已经出现，例如差分GPS 和增强GPS。
差分GPS通过与基准站的通信来消除定位误差。
增强GPS则使用一些辅助设备和传感器来提供更精确的位置信息。
总而言之，GPS是一种全球导航卫星系统，可通过卫星信号提供准确的地理位置和时间信息。
它在航空、航海、汽车导航、军事以及地图制作等领域应用广泛。
然而，GPS也存在一些缺点，包括受干扰、受限制和无法在水下工作。
为了提高定位精度，一些辅助技术也被应用。
全球定位系统原理
全球定位系统原理一、引言全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）是由美国国防部研发的一种用于确定地球上任意位置的系统。
它利用一组卫星、地面控制站和用户设备共同工作，通过测量卫星信号的传播时间来确定用户的位置。
本文将介绍GPS的工作原理、组成部分以及应用领域。
二、GPS的工作原理GPS系统的工作原理基于三角测量原理和时差测量原理。
首先，GPS系统由至少24颗运行在中轨道的卫星组成，这些卫星以不同的轨道高度和方位角分布在地球周围。
当用户设备接收到至少4颗卫星的信号后，就可以通过测量信号的传播时间来计算用户位置。
具体来说，GPS接收设备会同时接收多颗卫星发射的信号，并记录下信号到达设备的时间。
由于信号的传播速度是已知的，通过测量信号传播的时间差可以计算出用户设备与每颗卫星之间的距离。
根据三角测量原理，至少3颗卫星的距离信息就可以确定用户设备的位置。
为了提高定位的准确性，GPS系统通常会使用4颗或更多卫星的信号进行定位计算。
三、GPS的组成部分GPS系统由卫星、地面控制站和用户设备三个主要组成部分构成。
1.卫星：GPS系统中的卫星是核心组成部分，它们以高度约为2万公里的中轨道运行，每颗卫星都携带有高精度的原子钟。
这些卫星以不同的轨道高度和方位角分布在地球周围，确保在任何时间、任何地点都能接收到至少4颗卫星的信号。
2.地面控制站：地面控制站负责监控卫星的运行状态，对卫星进行定时校准和轨道修正。
地面控制站还负责生成并广播卫星的导航消息，这些消息包含了卫星的轨道参数、时钟校准信息等，用户设备通过接收这些导航消息可以计算出卫星的精确位置和时间。
3.用户设备：用户设备是GPS系统的终端，它们可以是GPS导航仪、智能手机等。
用户设备通过接收卫星发射的信号，并测量信号传播的时间差来计算自身的位置。
用户设备还可以通过接收地面控制站广播的导航消息来校准卫星信号，提高定位的准确性。
四、GPS的应用领域GPS技术在现代社会中广泛应用于各个领域。
全球定位系统及其应用
全球定位系统及其应用全球定位系统技术（Global Positioning System, GPS）是一项由美国政府发起并投资建设起来的卫星导航系统。
它使用一系列位置固定并按照特定轨道运行的卫星，可以对地球上任意一点进行精确的定位和测量。
GPS系统的应用非常广泛，既可以应用到民用领域，也可以用于军事领域，以及天文测量等领域。
本文将详细介绍GPS的工作原理、应用领域和发展前景。
一、 GPS的工作原理GPS系统可以通过接收卫星信号来确定一个设备在地球上的位置和时间。
这些卫星上携带着一些复杂的仪器，可以为接收器发送一些明确的反应信号，然后接收者分析这些反应信号并决定自身的位置。
GPS系统主要包括卫星、地面控制站和用户接收器三部分。
GPS卫星是一个运行于轨道上并带有多路载波发射机的设备。
每颗GPS卫星都带有一个独特的编码，它们通过数据库定期传输其卫星位置信息。
接收器从多颗卫星中接收信号，清楚地识别每个卫星的位置和时间，从而得出自身的位置。
地面控制站使用雷达来跟踪卫星，并确保所有卫星都在正确的位置上。
如果卫星有任何故障，地面站可以告知用户接收器和维护人员。
地面站也可以发送命令到卫星，包括更新其位置和时间。
用户接收器接收卫星广播并使用它们来计算接收器的位置、速度和时间。
GPS接收器将卫星信号传递到一个内置的计算机中，它计算所需的所有参数，包括位置、速度、加速度和高度。
二、 GPS的应用领域GPS系统的应用广泛，从军事到民用领域都有广泛的应用。
以下是GPS普遍应用的领域：1.导航：GPS最普遍的应用领域是导航，包括汽车导航、飞机导航、船舶导航等。
使用GPS功能的汽车导航设备可以使用全球卫星定位系统导航，该系统向用户提供交通更新，路况和预计到达时间等信息。
2.地图：地图公司收集卫星数据并使用它们来创建数字地图，这些地图可帮助人们在城市中导航，并支持远足和野外探险。
Google Maps等地图应用程序也使用GPS功能。
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。
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简单介绍GPS全球定位系统组成及优点
利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球卫星定位系统，简称GPS(英语全称为：Global Positioning System)，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(GPS定位系统)。
GPS全球定位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(GPS是什么)。
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。
GPS全球定位系统的组成
GPS全球定位系统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，全球定位系统由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。
按目前的方案，全球定位系统的空间部分使用24颗高度约2.02万千米的卫星组成卫星星座。
21+3颗卫星均为近圆形轨道，运行周期约为11小时58分，分布在六个轨道面上(每轨道面四颗)，轨道倾角为55度。
卫星的分布使得在全球的任何地方，任何时间都可观测到四颗以上的卫星，并能保持良好定位解算精度的几何图形(DOP)。
这就提供了在时间上连续的全球导航能力。
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。
GPS全球定位系统分类
按定位方式，GPS全球定位系统定位分为单点定位和相对定位(差分定位)。
单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式，它只能采用伪距观测量，可用于车船等的概略导航定位。
相对定位(差分定位)是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法，它既可采用伪距观测量也可采用相位观测量，大地测量或工程测量均应采用相位观测值进行相对定位。
GPS全球定位系统发展
GPS全球定位系统由美国政府于1970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选择性误差(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全球定位系统计划实施阶段：
第一阶段为方案论证和初步设计阶段。
从1978年到1979年，由位于加利福尼亚的范登堡空军基地采用双子座火箭发射4颗试验卫星，卫星运行轨道长半轴为26560km，倾角64度。
轨道高度20000km。
这一阶段主要研制了地面接收机及建立地面跟踪网，结果令人满意。
第二阶段为全面研制和试验阶段。
从1979年到1984年，又陆续发射了7颗称为BLOCK I的试验卫星，研制了各种用途的接收机。
实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准，利用粗码定位，其精度就可达14米。
第三阶段为实用组网阶段。
1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功，这一阶段的卫星称为BLOCK II 和BLOCK IIA。
此阶段宣告GPS系统进入工程建设状态。
1993年底使用的GPS网即(21+3)GPS 星座已经建成，今后将根据计划更换失效的卫星。
GPS全球定位系统优点
(1)三维定速定时高精度;
(2)快速、省时、高效率、应用广泛、多功能;
(3)可移动定位;
(4)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。
(5)使用低频讯号，纵使天候不佳仍能保持相当的讯号穿透性;全球覆盖(高达98%);
(6)具有性能好、精度高、应用广的特点，是迄今最好的导航定位系统。
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。
总结
经近10 年我国测绘等部门的使用表明，GPS全球定位系统以全天候、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。
本文简单介绍了GPS全球定位系统的组成、分类、发展、实施计划、优点等基础知识。