GPS的相关问题

　　什么是 GPS?
　　GPS 是有美国国防部（ U.S. Department of Defense --DOD）开发的一套基于卫星的无线导航系统。 无论是陆地、海洋还是太空用户都可以通过GPS系统全天侯、一天24小时、全球任何位置的精确定位他们的三维坐标、速度和时间，其定位精度比目前以及可以预见的将来任何无线导航系统都要高！

　　GPS 包括三个基本部分： 太空部分，控制部分和用户部分

　　太空部分： 包括24颗可操作的工作卫星，以55°倾角分布在地球上空20,200 km(10,900NM)的六个轨道面上，运行周期为12恒星时。这些卫星在轨道上的分布状态使地球上的任何位置在任意时刻都可以同时接受到至少6颗卫星的定位信号，这些卫星则不断的给全球用户用户发送位置和时间的广播数据。

　　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。

　　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气象仪器等所组成。它的作用是接收GPS卫星所发出的信号，利用这些信号进行导航定位等工作。 以上这三个部分共同组成了一个完整的GPS系统。
GPS 的工作概念是基于卫星的距离修正。用户通过测量到太空各可视卫星的距离来计算他们的当前位置，卫星的左右相当于精确的已知参考点。.

　　每颗 GPS 卫星时刻发布其位置和时间数据信号，用户接收机可以测量每颗卫星信号到接收机的时间延迟，根据信号传输的速度就可以计算出接收机到不同卫星的距离。同时收集到至少四颗卫星的数据时就可以解算出三维坐标、速度和时间。

怎样使用 GPS?

　　GPS 接收机收集太空可视卫星的信号，然后根据航海、陆地、太空应用的不同需要显示出用户的当前位置、速度和时间。有些可以显示附加信息，如显示到某一指定点的距离或数字表格等。


谁需要使用 GPS?

　　GPS 可用于陆地、海洋、太空导航，测量，地理勘探，地质绘图，交通定位系统以及其他更为广阔的方面。


什么是标准定位服务？

　　GPS 提供两中级别的服务--标准定位服务(Standard Positioning Service --SPS)用于普通的公共用户，以及编码精确定位服务(Precise Positioning Service --PPS)主要倾向与美国国防部的用户。 SPS 信号的精度被有意识的降低级别用于保护美国国家安全利益，这种处理就称为选择性服务政策( Selective Availability --SA), 即SA政策，主要用于限制系统的最大能力。 SPS 的精度指标罗列如下（包含了 SA 的影响）

SPS 提供的精度范围：(用于地理形状的精读定位，地球地理坐标测量)：

100 米(2 drms) 水平精度 156 米 (2 Sigma) 垂直精度 300 米(99.99% prob.) 水平 340 纳秒时间(95% prob.)

SPS 覆盖范围是连续以及世界范围的，他将定位精度指标 PDOP 限制到 6 或更差。

 

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