全球定位系統(tǒng)gps

1、全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem，通常簡稱GPS）是一個中距離圓型軌道衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。它可以為地球表面絕大部分地區(qū)（98%）提供準(zhǔn)確的定位、測速和高精度的時間標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)由美國國防部研制和維護(hù)，可滿足位于全球任何地方或近地空間的軍事用戶連續(xù)精確的確定三維位置、三維運(yùn)動和時間的需要。該系統(tǒng)包括太空中的24顆GPS衛(wèi)星；地面上的1個主控站、3個數(shù)據(jù)注入站和5個監(jiān)測站及作為用戶端的GPS接收機(jī)。最少只需其中4顆衛(wèi)星，就

2、能迅速確定用戶端在地球上所處的位置及海拔高度；所能收聯(lián)接到的衛(wèi)星數(shù)越多，解碼出來的位置就越精確。該系統(tǒng)是由美國政府于20世紀(jì)70年代開始進(jìn)行研制于1994年全面建成。使用者只需擁有GPS接收機(jī)，無需另外付費(fèi)。GPS信號分為民用的標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)（SPS，StardPositioningService)和軍規(guī)的精確定位服務(wù)（PSS，PrecisePositioningService)兩類。由于SPS無須任何授權(quán)即可任意使用，原本美國因為擔(dān)心敵

3、對國家或組織會利用SPS對美國發(fā)動攻擊，故在民用訊號中人為地加入誤差以降低其精確度，使其最終定位精確度大概在100米左右；軍規(guī)的精度在十米以下。2000年以后，克林頓政府決定取消對民用訊號的干擾。因此，現(xiàn)在民用GPS也可以達(dá)到十米左右的定位精度。GPS系統(tǒng)擁有如下多種優(yōu)點：全天候，不受任何天氣的影響；全球覆蓋（高達(dá)98%）；三維定速定時高精度；快速、省時、高效率；應(yīng)用廣泛、多功能；可移動定位；不同于雙星定位系統(tǒng)，使用過程中接收機(jī)不需要發(fā)

4、出任何信號增加了隱蔽性，提高了其軍事應(yīng)用效能。GPS系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成GPS系統(tǒng)包括三大部分：空間部分—GPS衛(wèi)星星座；地面控制部分—地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分—GPS信號接收機(jī)。GPS衛(wèi)星星座：衛(wèi)星星座：由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成GPS衛(wèi)星星座記作（213）GPS星座。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個軌道平面內(nèi)軌道傾角為55度各個軌道平面之間相距60度即軌道的升交點赤經(jīng)各相差60度。每個軌道平面內(nèi)各顆衛(wèi)星之間的升交角距相差90度

5、一軌道平面上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道平面上的相應(yīng)衛(wèi)星超前30度。在兩萬公里高空的GPS衛(wèi)星當(dāng)?shù)厍驅(qū)阈莵碚f自轉(zhuǎn)一周時它們繞地球運(yùn)行二周即繞地球一周的時間為12恒星時。這樣對于地面觀測者來說每天將提前4分鐘見到同一顆GPS衛(wèi)星。位于地平線以上的衛(wèi)星顆數(shù)隨著時間和地點的不同而不同最少可見到4顆最多可見到11顆。在用GPS信號導(dǎo)航定位時為了結(jié)算測站的三維坐標(biāo)必須觀測4顆GPS衛(wèi)星稱為定位星座。這4顆衛(wèi)星在觀測過程中的幾何位置分布對定位精度有一定的

6、影響。對于某地某時甚至不能測得精確的點位坐標(biāo)這種時間段叫做“間隙段”。但這種時間間隙段是很短暫的并不影響全球絕大多數(shù)地方的全天候、高精度、連續(xù)實時的導(dǎo)航定位測量。GPS工作衛(wèi)星的編號和試驗衛(wèi)星基本相同。0)holdonfai2(2)=d2r173.34bb(2)=plot3(rsvsin(fai2(2))cos(pitheta)sin(pitheta)cos(55pi180)rsvcos(fai2(2))sin(pitheta)rsvs

7、in(fai2(2))cos(pitheta)cos(55pi180)rsvcos(fai2(2))sin(55pi180)rsvcos(fai2(2))colkmarker.markersize40)holdonfai2(3)=d2r204.38bb(3)=plot3(rsvsin(fai2(3))cos(pitheta)sin(pitheta)cos(55pi180)rsvcos(fai2(3))sin(pitheta)rsvsin

8、(fai2(3))cos(pitheta)cos(55pi180)rsvcos(fai2(3))sin(55pi180)rsvcos(fai2(3))colkmarker.markersize40)holdonfai2(4)=d2r309.98bb(4)=plot3(rsvsin(fai2(4))cos(pitheta)sin(pitheta)cos(55pi180)rsvcos(fai2(4))sin(pitheta)rsvsin(f

9、ai2(4))cos(pitheta)cos(55pi180)rsvcos(fai2(4))sin(55pi180)rsvcos(fai2(4))colkmarker.markersize40)holdontheta=thetapi3fai3(1)=d2r111.88cc(1)=plot3(rsvsin(fai3(1))cos(pitheta)sin(pitheta)cos(55pi180)rsvcos(fai3(1))sin(pith

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11、a)rsvsin(fai3(2))cos(pitheta)cos(55pi180)rsvcos(fai3(2))sin(55pi180)rsvcos(fai3(2))colymarker.markersize40)holdonfai3(3)=d2r339.67cc(3)=plot3(rsvsin(fai3(3))cos(pitheta)sin(pitheta)cos(55pi180)rsvcos(fai3(3))sin(pitheta)

12、rsvsin(fai3(3))cos(pitheta)cos(55pi180)rsvcos(fai3(3))sin(55pi180)rsvcos(fai3(3))colymarker.markersize40)holdonfai3(4)=d2r11.80cc(4)=plot3(rsvsin(fai3(4))cos(pitheta)sin(pitheta)cos(55pi180)rsvcos(fai3(4))sin(pitheta)rsv