全球定位系統(tǒng)gps

1、全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem，通常簡(jiǎn)稱(chēng)GPS）是一個(gè)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(cè)速和高精度的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)由美國(guó)國(guó)防部研制和維護(hù)，可滿(mǎn)足位于全球任何地方或近地空間的軍事用戶(hù)連續(xù)精確的確定三維位置、三維運(yùn)動(dòng)和時(shí)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(gè)主控站、3個(gè)數(shù)據(jù)注入站和5個(gè)監(jiān)測(cè)站及作為用戶(hù)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(hù)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(lái)的位置就越精確。該系統(tǒng)是由美國(guó)政府于20世紀(jì)70年代開(kāi)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(wú)需另外付費(fèi)。GPS信號(hào)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(lèi)。由于SPS無(wú)須任何授權(quán)即可任意使用，原本美國(guó)因?yàn)閾?dān)心敵

3、對(duì)國(guó)家或組織會(huì)利用SPS對(duì)美國(guó)發(fā)動(dòng)攻擊，故在民用訊號(hào)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(duì)民用訊號(hào)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(diǎn)：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(shí)高精度；快速、省時(shí)、高效率；應(yīng)用廣泛、多功能；可移動(dòng)定位；不同于雙星定位系統(tǒng)，使用過(guò)程中接收機(jī)不需要發(fā)

4、出任何信號(hào)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(hù)設(shè)備部分—GPS信號(hào)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(gè)軌道平面內(nèi)軌道傾角為55度各個(gè)軌道平面之間相距60度即軌道的升交點(diǎn)赤經(jīng)各相差60度。每個(gè)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(wàn)公里高空的GPS衛(wèi)星當(dāng)?shù)厍驅(qū)阈莵?lái)說(shuō)自轉(zhuǎn)一周時(shí)它們繞地球運(yùn)行二周即繞地球一周的時(shí)間為12恒星時(shí)。這樣對(duì)于地面觀測(cè)者來(lái)說(shuō)每天將提前4分鐘見(jiàn)到同一顆GPS衛(wèi)星。位于地平線(xiàn)以上的衛(wèi)星顆數(shù)隨著時(shí)間和地點(diǎn)的不同而不同最少可見(jiàn)到4顆最多可見(jiàn)到11顆。在用GPS信號(hào)導(dǎo)航定位時(shí)為了結(jié)算測(cè)站的三維坐標(biāo)必須觀測(cè)4顆GPS衛(wèi)星稱(chēng)為定位星座。這4顆衛(wèi)星在觀測(cè)過(guò)程中的幾何位置分布對(duì)定位精度有一定的

6、影響。對(duì)于某地某時(shí)甚至不能測(cè)得精確的點(diǎn)位坐標(biāo)這種時(shí)間段叫做“間隙段”。但這種時(shí)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(shí)時(shí)的導(dǎo)航定位測(cè)量。GPS工作衛(wèi)星的編號(hào)和試驗(yàn)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

10、eta)rsvsin(fai3(1))cos(pitheta)cos(55pi180)rsvcos(fai3(1))sin(55pi180)rsvcos(fai3(1))colymarker.markersize40)holdonfai3(2)=d2r241.56cc(2)=plot3(rsvsin(fai3(2))cos(pitheta)sin(pitheta)cos(55pi180)rsvcos(fai3(2))sin(pithet

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