全球定位系統(tǒng)GPS及其應(yīng)用-精確農(nóng)業(yè)-課件-02

精確農(nóng)業(yè)概論

PrecisionAgricultureconspectus

第二章全球定位系統(tǒng)GPS及其應(yīng)用

1999年3月27日，北約部隊(duì)一架F-117A隱形戰(zhàn)斗機(jī)被南聯(lián)盟防空部隊(duì)擊落。飛行員跳傘后在腳觸地的一剎那，通過(guò)手持型信號(hào)發(fā)射器發(fā)出緊急呼救信號(hào)，當(dāng)間諜衛(wèi)星把呼救信號(hào)傳送到北約空襲南聯(lián)盟指揮所后，美軍立即安排了救援行動(dòng)。6小時(shí)后，當(dāng)一架EA-6B電子干擾機(jī)發(fā)現(xiàn)飛行員的準(zhǔn)確位置時(shí)，一架MH-6oG搜索與救援直升機(jī)降落在飛行員面前，把飛行員接上直升機(jī)并安全返回基地。飛行員發(fā)出的呼救信號(hào)是(）A.GIS系統(tǒng)信號(hào)B.GPS系統(tǒng)信號(hào)C.RS系統(tǒng)信號(hào)D.以上都不對(duì)B在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中，曾經(jīng)有記者問(wèn)一位飛行員：“你知道去轟炸哪個(gè)城市嗎？”

飛行員回答：“不知道。”“那你怎么去轟炸呢？”

“容易，上級(jí)給我一個(gè)坐標(biāo)，我按計(jì)算機(jī)的指引，投下采用GPS導(dǎo)航的炸彈掉頭就走，跟我玩游戲機(jī)沒(méi)什么兩樣。”

這個(gè)例子是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中引用GPS系統(tǒng)的典型案例。我們反對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)，但要想能更好的維護(hù)世界和平，我們也需要了解GPS——全球定位系統(tǒng)這種現(xiàn)代地理信息技術(shù)。全球定位系統(tǒng)(GPS)，是隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展而建立起來(lái)的新一代精密衛(wèi)星定位系統(tǒng)。本章主要介紹該系統(tǒng)的發(fā)展歷史及其特點(diǎn)、系統(tǒng)的組成概況、系統(tǒng)定位原理以及GPS的接收原理與應(yīng)用。1.全球定位系統(tǒng)概述全球定位系統(tǒng)含義GPS是英文GlobalPositioningSystem的縮寫(xiě)，即全球定位系統(tǒng)，它是利用由導(dǎo)航衛(wèi)星構(gòu)成的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，進(jìn)行測(cè)時(shí)和測(cè)距。GPS能對(duì)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)對(duì)象進(jìn)行動(dòng)態(tài)空間信息的獲取，快速、精度均勻、不受天氣和時(shí)間的限制反饋空間信息。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,GPS已經(jīng)成為定位和導(dǎo)航的一種嶄新的手段，它在導(dǎo)航、測(cè)繪、地學(xué)、交通、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。全球定位系統(tǒng)的發(fā)展歷史1957年世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功，40年來(lái)，人造地球衛(wèi)星技術(shù)在通信、氣象、資源勘察、導(dǎo)航、遙感、大地測(cè)量、地球動(dòng)力學(xué)、天文學(xué)和軍事科學(xué)等眾多領(lǐng)域，得到了極廣泛應(yīng)用。人造地球衛(wèi)星的出現(xiàn)，首先引起了各國(guó)軍事部門(mén)的高度重視。1958年底，美國(guó)海軍武器實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)始著手建立為美國(guó)海軍艦艇導(dǎo)航的衛(wèi)星系統(tǒng)，即“海軍導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)”（NavyNavigationSatelliteSystem—NNSS）。由于該系統(tǒng)衛(wèi)星都通過(guò)地極，也稱(chēng)“子午（Transit）衛(wèi)星系統(tǒng)”。1964年該系統(tǒng)建成，并在美國(guó)軍方啟用。1967年美國(guó)政府批準(zhǔn)該系統(tǒng)解密，提供民用。該系統(tǒng)不受氣象條件的限制，自動(dòng)化程度高，具有良好的定位精度。盡管NNSS在導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展中具有劃時(shí)代的意義，但由于該系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)目少（5-6顆），運(yùn)行軌道低（1000km）,觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)（1.5小時(shí)），無(wú)法提供連續(xù)實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航，同時(shí)獲得一次導(dǎo)航解的時(shí)間長(zhǎng)，難以滿(mǎn)足軍事要求，尤其是高動(dòng)態(tài)目標(biāo)（飛機(jī)、導(dǎo)彈等）導(dǎo)航要求。而從大地測(cè)量看，定位速度慢，一個(gè)測(cè)站一般平均觀測(cè)1-2天；精度低，單點(diǎn)定位精度3-5m，相對(duì)定位精度1m，使得在大地測(cè)量和地球動(dòng)力學(xué)研究方面的應(yīng)用，也受到很大限制。為滿(mǎn)足軍事和民用對(duì)連續(xù)實(shí)時(shí)和三維導(dǎo)航的迫切要求，1973年美國(guó)國(guó)防部開(kāi)始組織陸?？杖?，共同研究建立新一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的計(jì)劃，這就是目前所稱(chēng)的“導(dǎo)航衛(wèi)星授時(shí)測(cè)距/全球定位系統(tǒng)”（NavigationSatelliteTimingandranging/GlobalPositioningSystem）簡(jiǎn)稱(chēng)全球定位系統(tǒng)（GPS）。為使GPS具有高精度連續(xù)實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航和定位能力，以及良好的抗干擾性能，在設(shè)計(jì)上采取了若干改善措施。GPS實(shí)施計(jì)劃共分三個(gè)階段：第一階段為方案論證和初步設(shè)計(jì)階段。從1973年到1978年，共發(fā)射了4顆試驗(yàn)衛(wèi)星。研制了地面接收機(jī)及建立地面跟蹤網(wǎng)。第二階段為全面研制和試驗(yàn)階段。從1979年到1988年，又陸續(xù)發(fā)射了7顆試驗(yàn)衛(wèi)星，研制了各種用途接收機(jī)。實(shí)驗(yàn)表明，GPS定位精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。第三階段為實(shí)用組網(wǎng)階段。1989年2月第一顆GPS工作衛(wèi)星發(fā)射成功，表明GPS系統(tǒng)進(jìn)入工程建設(shè)階段。1993年底實(shí)用的GPS網(wǎng)即（21+3）GPS星座已經(jīng)建成，今后將根據(jù)計(jì)劃更換失效的衛(wèi)星。美國(guó)政府的GPS政策SPS與PPSSPS–標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)，使用C/A碼，民用PPS–精密定位服務(wù)，可使用P碼，軍用SA（已于2000年5月1日取消）SelectiveAvailability–選擇可用性：人為降低普通用戶(hù)的測(cè)量精度。方法ε技術(shù)：軌道加繞（長(zhǎng)周期，慢變化）δ技術(shù)：星鐘加繞（高頻抖動(dòng)，短周期，快變化）AS–Anti-Spoofing反電子欺騙–P碼加密，P+W->Y其他獨(dú)立衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)

GLONASS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)

EGNOS系統(tǒng)

Galileo系統(tǒng)北斗系統(tǒng)：我國(guó)的第一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)類(lèi)似于GPS，是俄羅斯以空間為基礎(chǔ)的無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)；其前身CICADA與子午系統(tǒng)同期，于1965年設(shè)計(jì)，有12顆衛(wèi)星；20世紀(jì)70年代中期開(kāi)始啟動(dòng)GLONASS計(jì)劃1982年10月12日發(fā)射第一顆GLONASS衛(wèi)星1996年1月18日，完成24顆衛(wèi)星的布局，衛(wèi)星具備完全工作能力由于經(jīng)濟(jì)原因，現(xiàn)在天空上的GLONASS衛(wèi)星僅為8顆。GLONASS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GLONASSGPSGLONASS衛(wèi)星星座21+321+3軌道平面6個(gè)軌道面3個(gè)軌道面軌道傾角55。64.8。軌道高度20,200km19,123km運(yùn)行周期11小時(shí)58分鐘11小時(shí)15分鐘星歷數(shù)據(jù)軌道開(kāi)普勒根數(shù)地心直角坐標(biāo)衛(wèi)星尋址CDMA（碼分多址）不同的衛(wèi)星采用不同的PRN碼加以區(qū)分FDMA（頻分多址）（L1）1602+k?/16MHz（L2）1246+k?/16MHz載波頻率L1：1575.42MHzL2：1227.6MHz1602.5625MHz~1615.5MHz1246.4375MHz~1256.5MHz基準(zhǔn)坐標(biāo)系WGS-84PZ-90測(cè)距碼偽隨機(jī)噪聲碼偽隨機(jī)噪聲碼碼元數(shù)1023bit511bit碼周期1ms1ms碼頻率1.023MHz0.511MHz時(shí)間基準(zhǔn)GPS時(shí)統(tǒng)，與UTC保持一定的差值，無(wú)跳秒GLONASS時(shí)統(tǒng)，經(jīng)常調(diào)整與UTC保持一致，有跳秒導(dǎo)航電文37500bits，持續(xù)750秒7500bits，持續(xù)150秒GPS/GLONASS系統(tǒng)參數(shù)比較EGNOS系統(tǒng)歐洲國(guó)家正在歐洲空間局（EuropeanSpaceAgency—ESA）的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下，發(fā)展歐洲自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。這是一個(gè)基于GPS，采用Inmarsat地球靜止通信衛(wèi)星作為數(shù)據(jù)鏈的廣域增強(qiáng)系統(tǒng)（EGNOS），也是一種以民用為主的衛(wèi)星定位系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)NAVSAT）。該系統(tǒng)計(jì)劃包括6顆地球同步衛(wèi)星和12顆高橢圓軌道衛(wèi)星。它具有測(cè)距服務(wù)、完善性廣播和差分修正等三種功能，計(jì)劃于2002年實(shí)現(xiàn)全運(yùn)行能力，屆時(shí)可以向歐洲范圍提供航空、航海及陸上導(dǎo)航服務(wù)。背景：GLONASS在軌衛(wèi)星缺失，GPS獨(dú)霸市場(chǎng)

GLONASS、GPS均由軍方控制歐盟：要建立國(guó)際民間控制的或歐盟自己的民用導(dǎo)航系統(tǒng)特點(diǎn)：共享的獨(dú)立于GPS的無(wú)增強(qiáng)條件下的適于海陸空的系統(tǒng)。參股共建，收費(fèi)。階段：（一）2000年前，可行性評(píng)估或定義（二）2001~2005，開(kāi)發(fā)和檢測(cè)（三）2006~2007，部署（四）2008，商業(yè)運(yùn)行Galileo系統(tǒng)歐盟為何重視伽利略計(jì)劃首先，打破美國(guó)在這方面的壟斷地位，為歐盟贏得可觀的市場(chǎng)份額。權(quán)威部門(mén)預(yù)計(jì)：伽利略計(jì)劃將為歐盟創(chuàng)造15萬(wàn)個(gè)高技術(shù)含量的就業(yè)崗位；每年經(jīng)濟(jì)收益有100億歐元之多；僅出售航空和航海終端設(shè)備一項(xiàng)就可在2008年至2020年將獲得150億歐元收入。第二，歐盟開(kāi)發(fā)此項(xiàng)目可為歐盟現(xiàn)在極力提倡的歐洲共同安全防御政策服務(wù)。第三，歐盟認(rèn)為，沒(méi)有科技上的領(lǐng)先地位，歐盟在將來(lái)許多事務(wù)中就沒(méi)有主導(dǎo)權(quán)。

主要面臨的困難：投資巨大：“伽利略系統(tǒng)”高達(dá)36億歐元的造價(jià)美國(guó)政府的極力反對(duì)：美國(guó)的干擾在一定程度上推遲了“伽利略”計(jì)劃的通過(guò)各國(guó)的態(tài)度:

美國(guó)：美國(guó)說(shuō)“伽利略”是個(gè)很壞的計(jì)劃法國(guó)：對(duì)美國(guó)的壟斷感到不滿(mǎn)德國(guó)、荷蘭、英國(guó)：經(jīng)濟(jì)歷程：阿基米德-GEO-HEO-MEO-LEO---GalileoGalileo計(jì)劃的歷程伽利略計(jì)劃的資金預(yù)計(jì)為32億到36億歐元系統(tǒng)由30顆高軌道衛(wèi)星組成，分布在軌道高度為2.4萬(wàn)千米、傾角為56度的3個(gè)軌道面上?；A(chǔ)設(shè)施包括天基和地基兩部分。衛(wèi)星將為用戶(hù)提供精確的時(shí)間和誤差不超過(guò)一米的全球精確定位服務(wù)，與美國(guó)GPS和俄羅斯的GLONASS爭(zhēng)奪市場(chǎng)。Galileo計(jì)劃的概況北斗系統(tǒng)目的：快速定位、實(shí)時(shí)導(dǎo)航，簡(jiǎn)短通訊，精密授時(shí)由兩顆地球同步軌道衛(wèi)星組成星座，衛(wèi)星結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單定位工作主要在中心站完成，屬于主動(dòng)式導(dǎo)航定位系統(tǒng)；二維導(dǎo)航和定位，高程結(jié)果需要由其他途徑獲得；主要的優(yōu)勢(shì)在于軍用、通訊、集團(tuán)用戶(hù)的調(diào)度和派遣。北斗系統(tǒng)定位的特點(diǎn)地面中心站用戶(hù)S1S2DS1DS2D1D2美國(guó)太空評(píng)論網(wǎng)2009年2月中旬刊載紐約記者泰勒·迪納曼文章稱(chēng)，考慮到席卷全球的經(jīng)濟(jì)危機(jī)及歐盟方面決策和預(yù)算編制效率的低下，中國(guó)“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可能會(huì)先于“伽利略”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)運(yùn)行。而且，中國(guó)“北斗”的精度或許能夠與美國(guó)GPS相媲美，而“伽利略”則很難達(dá)到這一水平。中國(guó)“北斗”定位導(dǎo)航系統(tǒng)示意圖

“北斗”衛(wèi)星的戰(zhàn)略運(yùn)用GPS定位系統(tǒng)的特點(diǎn)GPS相對(duì)于其它導(dǎo)航與定位系統(tǒng)的特點(diǎn)全球地面連續(xù)覆蓋

由于GPS衛(wèi)星的數(shù)目較多且分布合理，所以地球上任何地點(diǎn)均可連續(xù)同步地觀測(cè)到至少4顆衛(wèi)星，從而保障了全球、全天候連續(xù)地實(shí)時(shí)導(dǎo)航與定位。功能多，精度高

GPS可為各類(lèi)用戶(hù)連續(xù)地提供動(dòng)態(tài)目標(biāo)的三維位置，三維速度和時(shí)間信息。隨著GPS測(cè)量技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展，其定位、測(cè)速和測(cè)時(shí)的精度將進(jìn)一步提高。實(shí)時(shí)定位速度快

利用全球定位系統(tǒng)一次定位和測(cè)速工作在一秒至數(shù)秒鐘內(nèi)便可完成（NNSS約需8-10分鐘），這對(duì)高動(dòng)態(tài)用戶(hù)來(lái)說(shuō)尤為重要。被動(dòng)式全天候?qū)Ш蕉ㄎ?/p>

這種導(dǎo)航定位不僅隱蔽性好，而且可以容納無(wú)數(shù)多用戶(hù)?？垢蓴_性能好，保密性強(qiáng)

由于GPS采用了數(shù)字通訊的特殊編碼技術(shù)，即偽隨機(jī)噪聲碼技術(shù)，因而GPS衛(wèi)星所發(fā)送的信號(hào)，具有良好的抗干擾性和保密性。GPS應(yīng)用于測(cè)量的特點(diǎn)幾種定位方法的精度比較觀測(cè)站之間無(wú)需通視GPS測(cè)量不要求觀測(cè)站之間相互通視，因而不再需要建造坐標(biāo)，同時(shí)也使點(diǎn)位的選擇變得甚為靈活。定位精度高觀測(cè)時(shí)間短目前完成一條基線的精密相對(duì)定位所需要的觀測(cè)時(shí)間，根據(jù)要求的精度不同一般約為1~3小時(shí)，為了進(jìn)一步縮短觀測(cè)時(shí)間，提高作業(yè)速度，對(duì)于快速定位方法的研究正受到廣泛的重視。近年來(lái)發(fā)展的短基線（例如不超過(guò)20km）快速相對(duì)定位法，其觀測(cè)時(shí)間僅需數(shù)分鐘。提供三維坐標(biāo)GPS測(cè)量在精確測(cè)定觀測(cè)站平面位置的同時(shí)，可以精確測(cè)定觀測(cè)站的大地高程。操作簡(jiǎn)單GPS測(cè)量的自動(dòng)化程度很高，在觀測(cè)中測(cè)量員的主要任務(wù)只是安裝并開(kāi)關(guān)儀器、量取儀器和監(jiān)視儀器的工作狀態(tài)，而其它觀測(cè)工作如衛(wèi)星的捕獲、跟蹤觀測(cè)等均由儀器自動(dòng)完成。全天候作業(yè)觀測(cè)工作可以在任何地點(diǎn)、時(shí)間連續(xù)地進(jìn)行，一般不受天氣狀況的影響。2.GPS的組成概況全球定位系統(tǒng)（GPS）主要有三大組成部分，即由GPS衛(wèi)星組成的空間部分、由若干地面站組成的控制部分和以接收機(jī)為主體的用戶(hù)設(shè)備部分。三者有各自獨(dú)立的功能和作用，但又是有機(jī)地配合而缺一不可的整體系統(tǒng)?？臻g部分GPS空間衛(wèi)星星座的構(gòu)成全球定位系統(tǒng)的空間衛(wèi)星星座，由24顆衛(wèi)星組成，其中包括3顆備用衛(wèi)星。衛(wèi)星分布在6個(gè)軌道面內(nèi)，每個(gè)軌道面上分布有4顆衛(wèi)星。衛(wèi)星軌道面相對(duì)地球赤道面的傾角約為55o，各軌道平面升交點(diǎn)（與赤道的交點(diǎn)）之間的赤經(jīng)相差60o。相鄰軌道之間的衛(wèi)星還要彼此叉開(kāi)40o。軌道平均高度約為20200km，衛(wèi)星運(yùn)行周期為11小時(shí)58分。因此，同一觀測(cè)站上，每天出現(xiàn)的衛(wèi)星分布圖形相同，只是每天提前約4分鐘。每顆衛(wèi)星每天約有5個(gè)小時(shí)在地平線以上，同時(shí)位于地平線以上的衛(wèi)星數(shù)目，隨時(shí)間和地點(diǎn)而異，最少為4顆，最多可達(dá)11顆。55。GPS衛(wèi)星在空間的上述配置，保障了在地球上任何地點(diǎn)、任何時(shí)刻均至少可以同時(shí)觀測(cè)到4顆衛(wèi)星，加之衛(wèi)星信號(hào)的傳播和接收不受天氣的影響，因此GPS是一種全球性、全天候的連續(xù)實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)。不過(guò)也應(yīng)指出，GPS衛(wèi)星的上述分布，在個(gè)別地區(qū)仍可能在某一短時(shí)間內(nèi)（例如數(shù)分鐘），只能觀測(cè)到4顆圖形結(jié)構(gòu)較差的衛(wèi)星，因此無(wú)法達(dá)到必要的定位精度?？臻g部分的3顆備用衛(wèi)星，可在必要時(shí)根據(jù)指令代替發(fā)生故障的衛(wèi)星，這對(duì)于保障GPS空間部分正常而高效地工作是極其重要的。迄今，GPS衛(wèi)星已設(shè)計(jì)了三代，分別為BlockI、BlockⅡ和BlockⅢ。第一代(Blockl)衛(wèi)星，用于全球定位系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，通常稱(chēng)為GPS實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。這一代衛(wèi)星共研制和發(fā)射了1l顆，衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命為5年，衛(wèi)星分布在兩個(gè)軌道面內(nèi)，軌道傾角約為63o，現(xiàn)已停止工作。第二代(BlockⅡ，ⅡA)衛(wèi)星用于組成的GPS工作衛(wèi)星星座，通常稱(chēng)為GPS作衛(wèi)星。第二代衛(wèi)星共研制了28顆，衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命為7.5年，從1989年初開(kāi)始，至1994年上半年已發(fā)射完畢。第三代(BlockⅡR，ⅡF)衛(wèi)星90年代末期發(fā)射，以取代第二代衛(wèi)星，改善全球定位系統(tǒng)。GPS衛(wèi)星概況GPS衛(wèi)星及其功能GPS衛(wèi)星的主體呈圓柱形，直徑約為1.5m，重約774kg（包括310kg燃料），兩側(cè)設(shè)有兩塊雙葉太陽(yáng)能板，能自動(dòng)對(duì)日定向，以保證衛(wèi)星正常工作用電。每顆衛(wèi)星裝有4臺(tái)高精度原子鐘（2臺(tái)銣鐘和2臺(tái)銫鐘），這是衛(wèi)星的核心設(shè)備。它將發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)，為GPS定位提供高精度的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。一般來(lái)說(shuō)，在衛(wèi)星大地測(cè)量學(xué)和大地重力學(xué)中，或者把人造地球衛(wèi)星作為一個(gè)高空觀測(cè)目標(biāo)，通過(guò)測(cè)定用戶(hù)接收機(jī)與衛(wèi)星之間的距離，或距離差來(lái)完成定位任務(wù)；或者把衛(wèi)星作為一個(gè)傳感器，通過(guò)觀測(cè)衛(wèi)星運(yùn)行軌道的攝動(dòng)，來(lái)研究地球重力場(chǎng)的影響和模型。不過(guò)，對(duì)于后一種應(yīng)用，通常要求衛(wèi)星軌道較低，而GPS衛(wèi)星的軌道高度平均達(dá)20200km，對(duì)地球重力異常的反應(yīng)靈敏度較低。所以它主要是作為具有精確位置信息的高空目標(biāo)，被廣泛地用于導(dǎo)航和測(cè)量。多波束定向天線，這是一種由12個(gè)單元構(gòu)成的成形波束螺旋天線陣，能發(fā)射L1和L2波段的信號(hào)，其波束方向圖能覆蓋約半個(gè)地球。雙葉對(duì)日定向太陽(yáng)能電池帆板，全長(zhǎng)5.33m，接受日光面積7.2m2。GPS衛(wèi)星結(jié)構(gòu)采用鋁蜂巢結(jié)構(gòu)，主體呈柱形，直徑1.5m。在星體兩端面上裝有全向遙測(cè)遙控天線，用于與地面監(jiān)控網(wǎng)通信。GPS衛(wèi)星的基本功能接收和存儲(chǔ)由地面監(jiān)控站發(fā)來(lái)的導(dǎo)航信息，接收并執(zhí)行監(jiān)控站的控制指令。利用衛(wèi)星上的微處理機(jī)，對(duì)部分必要的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。通過(guò)星載的原子鐘提供精密的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。向用戶(hù)發(fā)送定位信息。在地面監(jiān)控站的指令下，通過(guò)推進(jìn)器調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài)和啟用備用衛(wèi)星。地面監(jiān)控部分GPS的地面監(jiān)控部分，目前主要由分布在全球的5個(gè)地面站所組成，其中包括衛(wèi)星監(jiān)測(cè)站、主控站和信息注入站。

監(jiān)測(cè)站現(xiàn)有5個(gè)地面站均具有監(jiān)測(cè)站的功能。監(jiān)測(cè)站，是在主控站直接控制下的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集中心。站內(nèi)設(shè)有雙頻GPS接收機(jī)、高精度原子鐘、計(jì)算機(jī)各一臺(tái)和若干臺(tái)環(huán)境數(shù)據(jù)傳感器。接收機(jī)對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，以采集數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)衛(wèi)星的工作狀況。原子鐘提供時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，而環(huán)境傳感器收集有關(guān)當(dāng)?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)。所有觀測(cè)資料由計(jì)算機(jī)進(jìn)行初步處理，并存儲(chǔ)和傳送到主控站，用以確定衛(wèi)星的軌道。主控站主控站一個(gè)，設(shè)在科羅拉多（ColoradoSprings）。主控站除協(xié)調(diào)和管理地面監(jiān)控系統(tǒng)的工作外，其主要任務(wù)是:根據(jù)本站和其它監(jiān)測(cè)站的所有觀測(cè)資料，推算編制各衛(wèi)星的星歷、衛(wèi)星鐘差和大氣層的修正參數(shù)等，并把這些數(shù)據(jù)傳送到注入站。提供全球定位系統(tǒng)的時(shí)間基準(zhǔn)。各監(jiān)測(cè)站和GPS衛(wèi)星的原于鐘，均應(yīng)與主控站的原子鐘同步，或測(cè)出其間的鐘差，并把這些鐘差信息編入導(dǎo)航電文，送到注入站。調(diào)整偏離軌道的衛(wèi)星，使之沿預(yù)定的軌道運(yùn)行。啟用備用衛(wèi)星以代替失效的工作衛(wèi)星。注入站注入站現(xiàn)有3個(gè)，分別設(shè)在印度洋的迭哥加西亞(DiegoGarcia)；南大西洋的阿松森島(Ascencion)和南太平洋的卡瓦加蘭(Kwajalein)。注入站的主要設(shè)備，包括二臺(tái)直徑為3.6m的天線、一臺(tái)C波段發(fā)射機(jī)和一臺(tái)計(jì)算機(jī)。其主要任務(wù)是在主控站的控制下，將主控站推算和編制的衛(wèi)星星歷、鐘差、導(dǎo)航電文和其它控制指令等，注入到相應(yīng)衛(wèi)星的存儲(chǔ)系統(tǒng)，并監(jiān)測(cè)注入信息的正確性。整個(gè)GPS的地面監(jiān)控部分，除主控站外均無(wú)人值守。各站間用現(xiàn)代化的通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來(lái)，在原子鐘和計(jì)算機(jī)的驅(qū)動(dòng)和精確控制下，各項(xiàng)工作實(shí)現(xiàn)了高度的自動(dòng)化和標(biāo)準(zhǔn)化。數(shù)據(jù)處理機(jī)銫鐘氣象傳感器調(diào)制解調(diào)器接收機(jī)觀測(cè)星歷與時(shí)鐘計(jì)算誤差編算注入導(dǎo)航電文調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)處理機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和外部設(shè)備指令發(fā)生器指令發(fā)生器用戶(hù)設(shè)備部分全球定位系統(tǒng)的空間部分和地面監(jiān)控部分，是用戶(hù)應(yīng)用該系統(tǒng)進(jìn)行定位的基礎(chǔ)，而用戶(hù)只有通過(guò)用戶(hù)設(shè)備，才能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用GPS定位的目的。用戶(hù)設(shè)備的主要任務(wù)是，接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的無(wú)線電信號(hào)，以獲得必要的定位信息及觀測(cè)量，并經(jīng)數(shù)據(jù)處理而完成定位工作。根據(jù)GPS用戶(hù)的不同要求，所需的接收設(shè)備各異。隨著GPS定位技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的日益擴(kuò)大，許多國(guó)家都在積極研制、開(kāi)發(fā)適用于不同要求的GPS接收機(jī)及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件。

用戶(hù)設(shè)備，主要由GPS接收機(jī)硬件和數(shù)據(jù)處理軟件，以及微處理機(jī)及其終端設(shè)備組成，而GPS接收機(jī)的硬件，一般包括主機(jī)、天線和電源。目前，國(guó)際上適于測(cè)量工作的GPS接收機(jī)，已有眾多產(chǎn)品問(wèn)世，且產(chǎn)品的更新很快。在我國(guó)，許多測(cè)量單位也擁有了一些不同型號(hào)的GPS接收機(jī)。精密型掌上型航海型晶片型手表型GPS模組3.全球定位系統(tǒng)的定位原理GPS的定位原理

GPS的定位原理比較復(fù)雜，一般可分為絕對(duì)定位法與相對(duì)定位法兩種。絕對(duì)定位法即利用GPS確定用戶(hù)接收機(jī)天線在WGS84中的絕對(duì)位置，它廣泛地應(yīng)用于導(dǎo)航和大地測(cè)量中的單點(diǎn)定位工作。絕對(duì)定位也叫單點(diǎn)定位，通常是指在協(xié)議地球坐標(biāo)系中，直接確定觀測(cè)站相對(duì)于坐標(biāo)系原點(diǎn)(地球質(zhì)心)絕對(duì)坐標(biāo)的一種定位方法。“絕對(duì)”一詞主要是為了區(qū)別下面要講的相對(duì)定位法。絕對(duì)定位與相對(duì)定位在觀測(cè)方式、數(shù)據(jù)處理、定位精度以及應(yīng)用范圍等方面均有原則區(qū)別。

GPS絕對(duì)定位方法的實(shí)質(zhì)，即是空間距離后方交會(huì)。為此，在1個(gè)觀測(cè)站上，原則上有3個(gè)獨(dú)立的距離觀測(cè)量便夠了，這時(shí)觀測(cè)站應(yīng)位于以3顆衛(wèi)星為球心，相應(yīng)距離為半徑的球與地面交線的交點(diǎn)。GPS絕對(duì)定位或單點(diǎn)定位利用GPS進(jìn)行定位的基本原理，是以GPS衛(wèi)星和用戶(hù)接收機(jī)天線之間距離(或距離差)的觀測(cè)量為基礎(chǔ)，并根據(jù)已知的衛(wèi)星瞬時(shí)坐標(biāo)，來(lái)確定用戶(hù)接收機(jī)天線所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位，即觀測(cè)站的位置。

GPS絕對(duì)定位方法的實(shí)質(zhì)，即是空間距離后方交會(huì)。為此，在1個(gè)觀測(cè)站上，原則上有3個(gè)獨(dú)立的距離觀測(cè)量便夠了，這時(shí)觀測(cè)站應(yīng)位于以3顆衛(wèi)星為球心，相應(yīng)距離為半徑的球與地面交線的交點(diǎn)。但是，由于GPS采用了單程測(cè)距原理，同時(shí)衛(wèi)星鐘與用戶(hù)接收機(jī)鐘難以保持嚴(yán)格同步，所以實(shí)際觀測(cè)的測(cè)站至衛(wèi)星之間的距離，均含有衛(wèi)星鐘和接收機(jī)鐘同步差的影響(故習(xí)慣上稱(chēng)之為偽距)。關(guān)于衛(wèi)星鐘差我們可以應(yīng)用導(dǎo)航電文中所給出的有關(guān)鐘差參數(shù)加以修正，而接收機(jī)的鐘差一般難以預(yù)先準(zhǔn)確的確定，所以通常均把它作為一個(gè)未知參數(shù)，與觀測(cè)站的坐標(biāo)在數(shù)據(jù)處理中一并求解。因此，在1個(gè)觀測(cè)站上為了實(shí)時(shí)求解4個(gè)未知參數(shù)(3個(gè)點(diǎn)位坐標(biāo)分量和1個(gè)鐘差系數(shù))，便至少需要4個(gè)同步偽距觀測(cè)值。也就是說(shuō)，至少必須同時(shí)觀測(cè)４顆衛(wèi)星。應(yīng)用GPS進(jìn)行絕對(duì)定位，根據(jù)用戶(hù)接收機(jī)天線所處的狀態(tài)，又可分為動(dòng)態(tài)絕對(duì)定位和靜態(tài)絕對(duì)定位。當(dāng)用戶(hù)接收設(shè)備安置在運(yùn)動(dòng)的載體上而處于動(dòng)態(tài)的情況下，確定載體瞬時(shí)絕對(duì)位置的定位方法，稱(chēng)為動(dòng)態(tài)絕對(duì)定位。在接收機(jī)天線處于靜止?fàn)顟B(tài)的情況下，用以確定觀測(cè)站絕對(duì)坐標(biāo)的方法稱(chēng)為靜態(tài)絕對(duì)定位。目前，無(wú)論是動(dòng)態(tài)絕對(duì)定位或靜態(tài)絕對(duì)定位，所依據(jù)的觀測(cè)量都是所測(cè)衛(wèi)星至觀測(cè)站的偽距，所以，相應(yīng)的定位方法通常也稱(chēng)為偽距法。BACGPS的定位原理2個(gè)球面相交——圓環(huán)；3個(gè)球面相交——兩交點(diǎn)；4個(gè)球面相交——唯一交點(diǎn)DABC

3顆衛(wèi)星：

可確定地面物體的位置（經(jīng)度、緯度）；

4顆衛(wèi)星：

可確定物體（如飛行器）位置（經(jīng)度、緯度、高度）；

地面運(yùn)動(dòng)物體的位置和速度；衛(wèi)星越多,定位越準(zhǔn)確：

一般,GPS接收機(jī)可同時(shí)收到的4-8顆衛(wèi)星的位置信息。洋山港海底打樁定位，中國(guó)用了7顆衛(wèi)星定位！上海洋山深水港區(qū)工程GPS相對(duì)定位原理利用GPS進(jìn)行絕對(duì)定位時(shí)，其定位精度將受到衛(wèi)星軌道誤差，鐘同步誤差及信號(hào)傳播誤差等諸多因素的影響，盡管其中一些系統(tǒng)性誤差可以通過(guò)模型加以削弱，但其殘差仍是不可忽略的。實(shí)踐表明，目前靜態(tài)絕對(duì)定位的精度，約可達(dá)米級(jí)，而動(dòng)態(tài)絕對(duì)定位的精度僅為10-30m。這一精度遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足大地測(cè)量精密定位的要求。

GPS相對(duì)定位，是目前GPS測(cè)量中精度最高的一種定位方法，它廣泛地應(yīng)用于大地測(cè)量，精密工程測(cè)量和地球動(dòng)力學(xué)的研究。相對(duì)定位的最基本情況是用兩臺(tái)接收機(jī)分別安置在基線的兩端，并同步觀測(cè)相同的GPS衛(wèi)星，以確定基線端點(diǎn)在協(xié)議地球坐標(biāo)系中的相對(duì)位置或基線向量。這種方法一般可推廣到多臺(tái)接收機(jī)安置在若干條基線的端點(diǎn)，通過(guò)同步觀測(cè)GPS衛(wèi)星以確定多條基線向量的情況。因?yàn)樵趦蓚€(gè)觀測(cè)站或多個(gè)觀測(cè)站同步觀測(cè)相同衛(wèi)星的情況下，衛(wèi)星的軌道誤差、衛(wèi)星鐘差，接收機(jī)鐘差以及電離層和對(duì)流層的折射誤差等對(duì)觀測(cè)量的影響具有一定的相關(guān)性，所以利用這些觀測(cè)量的不同組合進(jìn)行相對(duì)定位，便可能有效地消除或減弱上述誤差的影響，從而提高相對(duì)定位的精度。根據(jù)用戶(hù)接收機(jī)在測(cè)量過(guò)程中所處的狀態(tài)不同，相對(duì)定位有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)之分。靜態(tài)相對(duì)定位法

靜態(tài)相對(duì)定位，即設(shè)置在基線端點(diǎn)的接收機(jī)是固定不動(dòng)的，這樣便可能通過(guò)連續(xù)觀測(cè)，取得充分的多余觀測(cè)數(shù)據(jù)，以改善定位的精度。靜態(tài)相對(duì)定位，一般均采用載波相位觀測(cè)值(或測(cè)相偽距)為基本觀測(cè)量。這一定位方法，是當(dāng)前GPS定位中精度最高的一種方法，廣泛地應(yīng)用于工程測(cè)量、大地測(cè)量和地球動(dòng)力學(xué)研究等項(xiàng)工作。實(shí)踐表明，對(duì)中等長(zhǎng)度的基線(100km-500km)，其相對(duì)定位精度可達(dá)10-6-10-7，甚至更好些。所以，在精度要求較高的測(cè)量工作中，均普遍采用這一方法。在載波相位觀測(cè)的數(shù)據(jù)處理中，為了可靠地確定載波相位的整周未知數(shù)，靜態(tài)相對(duì)定位，一般需要較長(zhǎng)的觀測(cè)時(shí)間(例如1.0-3.0小時(shí))，因此如何縮短觀測(cè)時(shí)間，以提高作業(yè)效率，便成為廣大GPS用戶(hù)普遍關(guān)心的問(wèn)題。相對(duì)以下將介紹的快速靜態(tài)相對(duì)定位法，上述定位方法，一般也稱(chēng)為經(jīng)典靜態(tài)相對(duì)定位法。理論分析與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，在載波相位觀測(cè)中，如果整周未知數(shù)已經(jīng)確定，那么相對(duì)定位的精度，將不會(huì)隨觀測(cè)時(shí)間的延長(zhǎng)而明顯提高。在較短的觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，若忽略所測(cè)衛(wèi)星分布圖形變化的影響，則定位的精度，近似地與觀測(cè)歷元數(shù)的方根成反比，如圖示。因此，縮短靜態(tài)相對(duì)定位的觀測(cè)時(shí)間，其關(guān)鍵在于快速而可靠地確定整周未知數(shù)。當(dāng)整周未知數(shù)確實(shí)后，相對(duì)定位精度隨觀測(cè)歷元數(shù)的變化

據(jù)此，1985年美國(guó)里蒙迪(Remondi，B．W．)發(fā)展了一種快速相對(duì)定位模式，其基本思想是：首先，利用起始基線向量確定初始整周未知數(shù)或稱(chēng)初始化之后，一臺(tái)接收機(jī)在參考點(diǎn)(或基準(zhǔn)站)上固定不動(dòng)，并對(duì)所有可見(jiàn)的GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)的觀測(cè)，而另一臺(tái)接收機(jī)在其周?chē)挠^測(cè)站流動(dòng)，并在每一流動(dòng)站上靜止地進(jìn)行觀測(cè)，以確定流動(dòng)站與基準(zhǔn)站之間的相對(duì)位置。這一定位方法，在形式上與動(dòng)態(tài)相對(duì)定位法相似，但是實(shí)際上其在每一流動(dòng)觀測(cè)站上，仍需靜止地觀測(cè)，只是停留的時(shí)間很短(例如數(shù)分鐘)。所以，這種方法通常稱(chēng)之為準(zhǔn)動(dòng)態(tài)相對(duì)定位法。流動(dòng)站基準(zhǔn)站準(zhǔn)動(dòng)態(tài)相對(duì)定位法的主要缺點(diǎn)是，接收機(jī)在移動(dòng)過(guò)程中，必須保持對(duì)觀測(cè)衛(wèi)星的連續(xù)跟蹤。一旦發(fā)生失鎖，便需重新進(jìn)行上述初始化工作。動(dòng)態(tài)相對(duì)定位法動(dòng)態(tài)相對(duì)定位，是用一臺(tái)接收機(jī)安設(shè)在基準(zhǔn)站上固定不動(dòng)，另一臺(tái)接收機(jī)安設(shè)在運(yùn)動(dòng)的載體上，兩臺(tái)接收機(jī)同步觀測(cè)相同的衛(wèi)星，以確定運(yùn)動(dòng)點(diǎn)相對(duì)基準(zhǔn)站的實(shí)時(shí)位置。動(dòng)態(tài)相對(duì)定位，根據(jù)其采用的觀測(cè)量不同，通?？煞譃橐詼y(cè)碼偽距為觀測(cè)量的動(dòng)態(tài)相對(duì)定位和以測(cè)相偽距為觀測(cè)量的動(dòng)態(tài)相對(duì)定位。

測(cè)碼偽距動(dòng)態(tài)相對(duì)定位法，目前進(jìn)行實(shí)時(shí)定位的精度可達(dá)米級(jí)。以相對(duì)定位原理為基礎(chǔ)的實(shí)時(shí)差分GPS，由于可以有效地減弱衛(wèi)星軌道誤差、鐘差、大氣折射誤差以及SA政策的影響，其定位精度，遠(yuǎn)較測(cè)碼偽距動(dòng)態(tài)絕對(duì)定位的精度為高，所以這一方法獲得了迅速發(fā)展，并在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的導(dǎo)航、監(jiān)測(cè)和管理方面得到了普遍地應(yīng)用。另外，在地球物理勘探、航空與海洋重力測(cè)量，以及海洋采礦等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。測(cè)相偽距動(dòng)態(tài)相對(duì)定位法，是以預(yù)先初始化或動(dòng)態(tài)解算載波相位整周未知數(shù)為基礎(chǔ)的一種高精度動(dòng)態(tài)相對(duì)定位法。目前在較小的范圍內(nèi)（例如<20km），獲得了成功的應(yīng)用，其定位精度可達(dá)1-2厘米。動(dòng)態(tài)相對(duì)定位中，根據(jù)數(shù)據(jù)處理的方式不同，通?？煞譃閷?shí)時(shí)處理和測(cè)后處理。數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理，要求在觀測(cè)過(guò)程中實(shí)時(shí)地獲得定位的結(jié)果，無(wú)需存儲(chǔ)觀測(cè)數(shù)據(jù)。但在流動(dòng)站與基準(zhǔn)站之間，必需實(shí)時(shí)地傳輸觀測(cè)數(shù)據(jù)或觀測(cè)量的修正數(shù)據(jù)。這種處理方式，對(duì)于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的導(dǎo)航、監(jiān)測(cè)和管理具有重要意義。數(shù)據(jù)的測(cè)后處理，要求在觀測(cè)工作結(jié)束后，通過(guò)數(shù)據(jù)處理而獲得定位的結(jié)果。這種處理數(shù)據(jù)的方法，可能對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，易于發(fā)現(xiàn)粗差，也不需要實(shí)時(shí)地傳輸數(shù)據(jù)。但需要存儲(chǔ)觀測(cè)數(shù)據(jù)。觀測(cè)數(shù)據(jù)的測(cè)后處理方式，主要應(yīng)用于基線較長(zhǎng)，不需實(shí)時(shí)獲得定位結(jié)果的測(cè)量工作，如航空攝影測(cè)量和地球物理勘探等。因?yàn)榻⒑途S持一個(gè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)（主要包括無(wú)線電信號(hào)的發(fā)射與接收設(shè)備），不僅在技術(shù)上較為復(fù)雜，花費(fèi)也較大。所以，一般除非必須實(shí)時(shí)獲得定位結(jié)果外，均應(yīng)采用觀測(cè)數(shù)據(jù)的測(cè)后處理方式。1、全球定位系統(tǒng)概述全球定位系統(tǒng)含義全球定位系統(tǒng)的發(fā)展歷史其他獨(dú)立衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)課程回顧利用由導(dǎo)航衛(wèi)星構(gòu)成的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，進(jìn)行測(cè)時(shí)和測(cè)距。1957年世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功，50年來(lái)，人造地球衛(wèi)星技術(shù)在通信、氣象、資源勘察、導(dǎo)航、遙感、大地測(cè)量、地球動(dòng)力學(xué)、天文學(xué)和軍事科學(xué)等眾多領(lǐng)域，得到了極廣泛應(yīng)用。GLONASS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)、EGNOS系統(tǒng)、Galileo系統(tǒng)、北斗系統(tǒng)GPS相對(duì)于其它導(dǎo)航與定位系統(tǒng)的特點(diǎn)全球地面連續(xù)覆蓋

功能多，精度高

實(shí)時(shí)定位速度快

被動(dòng)式全天候?qū)Ш蕉ㄎ?/p>

抗干擾性能好，保密性強(qiáng)

2、GPS定位系統(tǒng)的特點(diǎn)GPS應(yīng)用于測(cè)量的特點(diǎn)觀測(cè)站之間無(wú)需通視定位精度高觀測(cè)時(shí)間短提供三維坐標(biāo)操作簡(jiǎn)單全天候作業(yè)GPS的組成概況空間部分控制部分用戶(hù)設(shè)備部分3、全球定位系統(tǒng)的定位原理絕對(duì)定位法動(dòng)態(tài)絕對(duì)定位靜態(tài)絕對(duì)定位動(dòng)態(tài)相對(duì)定位靜態(tài)相對(duì)定位相對(duì)定位差分GPS（DGPS）的定位原理差分GPS可分為:1.位置差分；2.偽距差分

3.相位平滑偽距差分；4.相位差分根據(jù)差分GPS基準(zhǔn)站發(fā)送的信息方式這4類(lèi)差分方式的工作原理是相同的，即都是由基準(zhǔn)站發(fā)送改正數(shù)，由用戶(hù)站接收并對(duì)其測(cè)量結(jié)果進(jìn)行改正，以獲得精確的定位結(jié)果。所不同的是，發(fā)送改正數(shù)的具體內(nèi)容不一樣，其差分定位精度也不同。位置差分原理這是一種最簡(jiǎn)單的差分方法，任何一種GPS接收機(jī)均可改裝和組成這種差分系統(tǒng)。安裝在基準(zhǔn)站I的GPS接收機(jī)觀測(cè)4顆衛(wèi)星后便可進(jìn)行三維定位，解算出基準(zhǔn)站的坐標(biāo)。由于存在著軌道誤差、時(shí)鐘誤差、SA影響、大氣影響、多徑效應(yīng)以及其他誤差，解算出坐標(biāo)與基準(zhǔn)站的已知坐標(biāo)是不一樣的，存在誤差。ΔX=X﹡-XoΔY=Y﹡-YoΔZ=Z﹡-Zo基準(zhǔn)站利用數(shù)據(jù)鏈將此改正數(shù)發(fā)送出去，由用戶(hù)站接收，并且對(duì)其解算的用戶(hù)站坐標(biāo)進(jìn)行改正。XU=XU﹡+ΔXYU=YU﹡+ΔYZU=ZU﹡+ΔZ基站流動(dòng)站計(jì)算坐標(biāo)值已知坐標(biāo)值坐標(biāo)偏差坐標(biāo)改正考慮到用戶(hù)站的位置改正值瞬間變化1、兩站觀測(cè)同一組衛(wèi)星2、消去了基準(zhǔn)站和用戶(hù)站的共同誤差,提高了定位精度3、站間距離在100km以?xún)?nèi)

這種差分方式的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算簡(jiǎn)單。只需要在解算的坐標(biāo)中加改正數(shù)即可。能適用于一切GPS接收機(jī)，包括最簡(jiǎn)單的接收機(jī)。缺點(diǎn)是必須嚴(yán)格保持基準(zhǔn)站與用戶(hù)站觀測(cè)同一組衛(wèi)星。如果有8顆可觀測(cè)衛(wèi)星，將組成70個(gè)組合，基準(zhǔn)站和流動(dòng)站觀測(cè)環(huán)境也不能保證完全相同，因此無(wú)法保證兩站觀測(cè)同一組衛(wèi)星。偽距差分原理偽距差分是目前用途最廣的一種技術(shù)。幾乎所有的商用差分GPS接收機(jī)均采用這種技術(shù)。國(guó)際海事無(wú)線電委員會(huì)推薦的RTCMSC-104也采用了這種技術(shù)。在基準(zhǔn)站上的接收機(jī)要求得它至可見(jiàn)衛(wèi)星的距離，并將此計(jì)算出的距離與含有誤差的測(cè)量值加以比較。利用一個(gè)α-β濾波器將此差值濾波并求出其偏差。然后將所有衛(wèi)星的測(cè)距誤差傳輸給用戶(hù)，用戶(hù)利用此測(cè)距誤差來(lái)改正測(cè)量的偽距。最后，用戶(hù)利用改正后的偽距求解出本身的位置，就可消去公共誤差，提高定位精度。基準(zhǔn)站的GPS接收機(jī)測(cè)量出全部衛(wèi)星的偽距口和收集全部衛(wèi)星的星歷文件(A、e、ω、Ω、i、t等)。利用已采集的軌道根數(shù)計(jì)算出各個(gè)衛(wèi)星的地心坐標(biāo)[XYZ]i,同時(shí)，可采用各種方法精確求出基準(zhǔn)站的地心坐標(biāo)[XYZ]。這樣，利用每一時(shí)刻計(jì)算的衛(wèi)星地心坐標(biāo)和基準(zhǔn)站的已知地心坐標(biāo)反求出每一時(shí)刻到基準(zhǔn)站的真距Ri?；鶞?zhǔn)站的GPS接收機(jī)測(cè)量偽距包括各種誤差，與真距不同?？梢郧蟪鰝尉嗟母恼龜?shù)。同時(shí)可求出偽距改正數(shù)的變化率。

基準(zhǔn)站將和傳送給用戶(hù)臺(tái)，用戶(hù)臺(tái)測(cè)量出偽距再加上以上的改正數(shù)，便求得經(jīng)過(guò)改正的偽距。利用改正后的偽距，只要觀測(cè)4顆衛(wèi)星就可以按下式計(jì)算用戶(hù)站的坐標(biāo)。流動(dòng)站計(jì)算偽距值偽距觀測(cè)值偽距偏差偽距改正基站偽距差分的優(yōu)點(diǎn)：(1)由于計(jì)算的偽距改正數(shù)是直接在WGS-84坐標(biāo)系上進(jìn)行的，這就是說(shuō)得到的是直接改正數(shù)，不用先變換為地坐標(biāo)，因此能達(dá)到很高的精度。(2)這種改正數(shù)能提供，這使得在未得到改正數(shù)的空隙內(nèi)，繼續(xù)進(jìn)行精密定位。這達(dá)到了RTCM-104所制定的標(biāo)準(zhǔn)。(3)基準(zhǔn)站能提供所有衛(wèi)星的改正數(shù)，而用戶(hù)可允許接收任意4顆衛(wèi)星進(jìn)行改正，不必?fù)?dān)心兩者完全相同。因此，用戶(hù)可采用具有差分功能的簡(jiǎn)易接收機(jī)即可?；咎峁┧锌梢?jiàn)衛(wèi)星的Δρj（偽距改正數(shù)的變化率）和dρj（偽距改正數(shù)差），消去公共誤差，提高定位精度，但隨著用戶(hù)到基準(zhǔn)站距離的增加又出現(xiàn)了系統(tǒng)誤差。用戶(hù)和基準(zhǔn)站之間的距離對(duì)精度有絕對(duì)性影響。差分偽距差分原理（廣域差分）為了在一個(gè)廣闊的地區(qū)內(nèi)提供高精度的差分GPS服務(wù)，將一個(gè)差分基準(zhǔn)站與一個(gè)或多個(gè)主站組網(wǎng)。主差分站接收來(lái)自各監(jiān)測(cè)站的差分GPS改正信號(hào)，然后將其組合，以形成在擴(kuò)展區(qū)域內(nèi)的有效差分GPS改正電文。通過(guò)衛(wèi)星通信線路或無(wú)線電數(shù)據(jù)鏈把擴(kuò)展GPS改正信號(hào)傳送給用戶(hù)。這就形成了擴(kuò)展的差分GPS。它不僅加大了差分GPS的有效工作范圍，而且保證了在該區(qū)域的定位精度。廣域差分（WideAreaDGPS，WADGPS）技術(shù)的基本思想：

是對(duì)GPS觀測(cè)量的誤差源加以區(qū)分，并對(duì)每一個(gè)誤差源分別加以“模型化”，然后將計(jì)算出來(lái)的每一個(gè)誤差源的誤差修正值（差分改正值），通過(guò)數(shù)據(jù)通訊鏈傳輸給用戶(hù)，對(duì)用戶(hù)GPS接收機(jī)的觀測(cè)誤差加以改正，以達(dá)到削弱這些誤差源的影響，改善用戶(hù)GPS定位精度的目的。差分GPS誤差隨距離的變化距離（km）030150300600擴(kuò)展差分GPS600衛(wèi)星時(shí)鐘誤差(m)衛(wèi)星星歷誤差(m)電離層效應(yīng)(m)對(duì)流層效應(yīng)(m)接收機(jī)噪聲(m)0000000.12.72100.55.321017.021029.0210120.71UERE(RMS)導(dǎo)航精度dRMS(HDOP=1.5)133.510.55.817.47.422.29.527.52.78從表中可以看出，當(dāng)離基準(zhǔn)站的距離增加時(shí)，各種誤差源限制了差分GPS的精度。最大的誤差源是電離層延遲。當(dāng)離基準(zhǔn)站的距離大于30km時(shí)，此項(xiàng)誤差便起了決定作用。下一個(gè)最大的誤差源便是對(duì)流層誤差。1、在已知的多個(gè)監(jiān)測(cè)站上，跟蹤觀測(cè)GPS衛(wèi)星的偽距、相位等信息；2、監(jiān)測(cè)站將所接受的信息全部傳輸?shù)街行恼荆?、中心站計(jì)算出三項(xiàng)誤差改正；4、將這些誤差改正用數(shù)據(jù)通訊鏈傳輸給用戶(hù)；5、用戶(hù)根據(jù)這些誤差改正自己觀測(cè)到的偽距、相位、星歷等信息，計(jì)算出高精度結(jié)果。廣域差分GPS系統(tǒng)的具體工作流程1、用戶(hù)的定位精度對(duì)空間距離的敏感程度比較??；2、投資少，經(jīng)濟(jì)效益好；3、定位精度較高，且分布均勻；4、可擴(kuò)展性好；5、技術(shù)復(fù)雜，維護(hù)費(fèi)用高，可靠性及安全性稍差。廣域差分GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)載波相位差分原理測(cè)地型接收機(jī)利用GPS衛(wèi)星載波相位進(jìn)行的靜態(tài)基線測(cè)量獲得了很高的精度（10-6-10-8）。但為了可靠地求解出相位模糊度，要求靜止觀測(cè)一兩個(gè)小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間。這樣就限制了在工程作業(yè)中的應(yīng)用。于是探求快速測(cè)量的方法應(yīng)運(yùn)而生。例如，采用整周模糊度快速逼近技術(shù)（FARA）使基線觀測(cè)時(shí)間縮短到5分鐘，采用準(zhǔn)動(dòng)態(tài)（StopandGo），往返重復(fù)設(shè)站（Re-occup

ation）和動(dòng)態(tài)（Kinematic）來(lái)提高GPS作業(yè)效率。這些技術(shù)的應(yīng)用對(duì)推動(dòng)精密GPS測(cè)量起了促進(jìn)作用。但是，上述這些作業(yè)方式都是事后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，不能實(shí)時(shí)提交成果和實(shí)時(shí)評(píng)定成果質(zhì)量，很難避免出現(xiàn)事后檢查不合格造成的返工現(xiàn)象。差分GPS的出現(xiàn)，能實(shí)時(shí)給定載體的位置，精度為米級(jí)，滿(mǎn)足了引航、水下測(cè)量等工程的要求。位置差分、偽距差分、偽距差分相位平滑等技術(shù)已成功地用于各種作業(yè)中。隨之而來(lái)的是更加精密的測(cè)量技術(shù)一載波相位差分技術(shù)。載波相位差分技術(shù)又稱(chēng)為RTK技術(shù)（RealTimeKinematic），是建立在實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)站的載波相位基礎(chǔ)上的。它能實(shí)時(shí)提供觀測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，并達(dá)到厘米級(jí)的高精度。與偽距差分原理相同，由基準(zhǔn)站通過(guò)數(shù)據(jù)鏈實(shí)時(shí)將其載波觀測(cè)量及站坐標(biāo)信息一同傳送給用戶(hù)站。用戶(hù)站接收GPS衛(wèi)星的載波相位與來(lái)自基準(zhǔn)站的載波相位，并組成相位差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，能實(shí)時(shí)給出厘米級(jí)的定位結(jié)果。實(shí)現(xiàn)載波相位差分GPS的方法分為兩類(lèi)：修正法和差分法。前者與偽距差分相同，基準(zhǔn)站將載波相位修正量發(fā)送給用戶(hù)站，以改正其載波相位，然后求解坐標(biāo)。后者將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)送給用戶(hù)臺(tái)進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。前者為準(zhǔn)RTK技術(shù)，后者為真正的RTK技術(shù)?；玖鲃?dòng)站流動(dòng)站的坐標(biāo)相位觀測(cè)值差分法(RTK)

相位觀測(cè)值差分計(jì)算消去公共誤差，能實(shí)時(shí)給出厘米級(jí)高精度的定位結(jié)果電臺(tái)的功率限制了用戶(hù)到基準(zhǔn)站距離，作用范圍幾十公里。廣泛用于工程測(cè)量中4.GPS測(cè)量的誤差來(lái)源及其影響誤差的分類(lèi)系統(tǒng)誤差

在GPS定位中，影響觀測(cè)量精度的主要誤差來(lái)源，可分為三類(lèi)：①與GPS衛(wèi)星有關(guān)的誤差；②與信號(hào)傳播有關(guān)的誤差；③與接收設(shè)備有關(guān)的誤差。根據(jù)誤差的性質(zhì)，上述誤差，尚可分為系統(tǒng)誤差與偶然誤差兩類(lèi)。系統(tǒng)性的誤差，主要包括衛(wèi)星的軌道誤差、衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差以及大氣折射的誤差等。引入相應(yīng)的未知參數(shù)，在數(shù)據(jù)處理中聯(lián)同其它未知參數(shù)一并解算；建立系統(tǒng)誤差模型，對(duì)觀測(cè)量加以修正；將不同觀測(cè)站，對(duì)相同衛(wèi)星的同步觀測(cè)值求差，以減弱或消除系統(tǒng)誤差的影響；簡(jiǎn)單地忽略某些系統(tǒng)誤差的影響。為了減弱和修正系統(tǒng)誤差對(duì)觀測(cè)量的影響，一般根據(jù)系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因而采取不同的措施，其中包括：偶然誤差

偶然誤差，主要包括信號(hào)的多路徑效應(yīng)引起的誤差和觀測(cè)誤差等。與衛(wèi)星有關(guān)的誤差與GPS衛(wèi)星有關(guān)的誤差，主要包括衛(wèi)星的軌道誤差和衛(wèi)星鐘的誤差。衛(wèi)星鐘差

由于衛(wèi)星的位置是時(shí)間的函數(shù)，所以GPS的觀測(cè)量，均以精密測(cè)時(shí)為依據(jù)。而與衛(wèi)星位置相應(yīng)的時(shí)間信息，是通過(guò)衛(wèi)星信號(hào)的編碼信息傳送給用戶(hù)的。在GPS定位中，無(wú)論是碼相位觀測(cè)或載波相位觀測(cè)，均要求衛(wèi)星鐘與接收機(jī)鐘保持嚴(yán)格同步。實(shí)際上，盡管GPS衛(wèi)星均設(shè)有高精度的原子鐘（銣鐘和銫鐘），但它們與理想的GPS時(shí)之間，仍存在著難以避免的偏差或漂移。這種偏差的總量約在1ms以?xún)?nèi)，由此引起的等效距離誤差，約可達(dá)300km。衛(wèi)星軌道偏差

估計(jì)與處理衛(wèi)星的軌道誤差一般比較困難，其主要原因是，衛(wèi)星在運(yùn)行中要受到多種攝動(dòng)力的復(fù)雜影響，而通過(guò)地面監(jiān)測(cè)站，又難以充分可靠地測(cè)定這些作用力，并掌握它們的作用規(guī)律。目前，用戶(hù)通過(guò)導(dǎo)航電文，所得到的衛(wèi)星軌道信息，其相應(yīng)的位置誤差約為20m-40m。但隨著攝動(dòng)力模型和定軌技術(shù)的不斷完善，上述衛(wèi)星的位置精度，將可提高到5m-10m。衛(wèi)星的軌道誤差，是當(dāng)前利用GPS定位的重要誤差來(lái)源之一。在相對(duì)定位中，隨著基線長(zhǎng)度的增加，衛(wèi)星軌道誤差，將成為影響定位精度的主要因素。衛(wèi)星信號(hào)的傳播誤差與衛(wèi)星信號(hào)傳播有關(guān)的誤差，主要包括大氣折射誤差和多路徑效應(yīng)。電離層折射的影響

GPS衛(wèi)星信號(hào)和其它電磁波信號(hào)一樣，當(dāng)其通過(guò)電離層時(shí)，將受到這一介質(zhì)彌散特性的影響，使信號(hào)的傳播路徑發(fā)生變化。電離層對(duì)信號(hào)傳播路徑影響的大小，主要取決于電子總量和信號(hào)的頻率。對(duì)于GPS衛(wèi)星信號(hào)來(lái)說(shuō)，在夜間當(dāng)衛(wèi)星處于天頂方向時(shí)，電離層折射對(duì)信號(hào)傳播路徑的影響，將小于5m；而在日間正午前后，當(dāng)衛(wèi)星接近地平線時(shí)，其影響可能大于150m。為了減弱電離層的影響，在GPS定位中通常采取以下措施：由于電離層的影響是信號(hào)頻率的函數(shù)，所以，利用不同頻率的電磁波信號(hào)進(jìn)行觀測(cè)，便可能確定其影響的大小，以便對(duì)觀測(cè)量加以修正。利用雙頻觀測(cè)利用電離層模型加以修正對(duì)于單頻GPS接收機(jī)的用戶(hù)，為了減弱電離層的影響，一般是采用由導(dǎo)航電文所提供的電離層模型，或其它適宜的電離層模型對(duì)觀測(cè)量加以改正。但是，這種模型至今仍在完善中。目前模型改正的有效性約為75％，也就是說(shuō)，當(dāng)電離層對(duì)距離觀測(cè)值的影響為20m時(shí)，修正后的殘差仍可達(dá)5m。利用同步觀測(cè)值求差這一方法，是利用兩臺(tái)或多臺(tái)接收機(jī)，對(duì)同一組衛(wèi)星的同步觀測(cè)值求差，以減弱電離層折射的影響。尤其當(dāng)觀測(cè)站的距離較近時(shí)(例如<20km)，由于衛(wèi)星信號(hào)到達(dá)不同觀測(cè)站的路徑相近，所經(jīng)過(guò)的介質(zhì)狀況相似，所以，通過(guò)不同觀測(cè)站對(duì)相同衛(wèi)星的同步觀測(cè)值求差，便可顯著地減弱電離層折射影響。

對(duì)流層折射的影響

由于對(duì)流層的介質(zhì)對(duì)GPS信號(hào)沒(méi)有彌散效應(yīng)，所以其群折射率與相折射率可認(rèn)為相等。我們知道，對(duì)流層折射對(duì)觀測(cè)值的影響，可分為干分量與濕分量?jī)刹糠?，干分量主要與大氣的溫度與壓力有關(guān)，而濕分量主要與信號(hào)傳播路徑上的大氣濕度和高度有關(guān)。當(dāng)衛(wèi)星處于天頂方向時(shí)，對(duì)流層干分量對(duì)距離觀測(cè)值的影響，約占對(duì)流層影響的90％，且這種影響可以應(yīng)用地面的大氣資料計(jì)算。若地面平均大氣壓為1013mbar，則在天頂方向，干分量對(duì)所測(cè)距離的影響約為2.3m，而當(dāng)高度角為10o時(shí)，其影響約為20m。濕分量的影響雖數(shù)值不大，但由于難以可靠地確定信號(hào)傳播路徑上的大氣物理參數(shù)，所以濕分量尚無(wú)法準(zhǔn)確地測(cè)定。因此，當(dāng)要求定位精度較高，或基線較長(zhǎng)時(shí)（例如>50km），它將成為誤差的主要來(lái)源之一。目前雖可用水汽輻射計(jì)，比較精確地測(cè)定信號(hào)傳播路徑的大氣水汽含量，但由于設(shè)備過(guò)于龐大和昂貴，尚不能普遍采用。對(duì)流層（Troposphere）關(guān)于對(duì)流層折射的影響，一般有以下幾種處理方法：定位精度要求不高時(shí)，可以簡(jiǎn)單地忽略。采用對(duì)流層模型加以改正。①霍普菲爾德（Hopfield）改正模型②薩斯塔莫寧（Saastamoinen）改正模型③勃蘭克（Black）改正模型引入描述對(duì)流層影響的附加待估參數(shù)，在數(shù)據(jù)處理中一并求解。觀測(cè)量求差與電離層的影響相類(lèi)似，當(dāng)兩觀測(cè)站相距不太遠(yuǎn)時(shí)（例如<20km），由于信號(hào)通過(guò)對(duì)流層的路徑相近，對(duì)流層的物理特性相似，所以，對(duì)同一衛(wèi)星的同步觀測(cè)值求差，可以明顯地減弱對(duì)流層折射的影響。因此，這一方法在精密相對(duì)定位中，應(yīng)用甚為廣泛。不過(guò)，隨著同步觀測(cè)站之間距離的增大，地區(qū)大氣狀況的相關(guān)性很快減弱，這一方法的有效性也將隨之降低。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)距離>100km時(shí)，對(duì)流層折射對(duì)GPS定位精度的影響，將成為決定性的因素之一。

多路徑效應(yīng)影響

多路徑效應(yīng)，通常也叫多路徑誤差，即接收機(jī)天線，除直接收到衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)外，尚可能收到經(jīng)天線周?chē)匚镆淮位蚨啻畏瓷涞男l(wèi)星信號(hào)。兩種信號(hào)疊加，將會(huì)引起測(cè)量參考點(diǎn)(相位中心)位置的變化，從而使觀測(cè)量產(chǎn)生誤差。而且這種誤差隨天線周?chē)瓷涿娴男再|(zhì)而異，難以控制。根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料的分析表明，在一般反射環(huán)境下，多路徑效應(yīng)對(duì)測(cè)碼偽距的影響可達(dá)米級(jí)，對(duì)測(cè)相偽距的影響可達(dá)厘米級(jí)；而在高反射環(huán)境下，不僅其影響將顯著增大，而且常常導(dǎo)致接收的衛(wèi)星信號(hào)失鎖和使載波相位觀測(cè)量產(chǎn)生周跳。因比,在精密GPS導(dǎo)航和測(cè)量中，多路徑效應(yīng)的影響是不可忽視的。多路徑誤差的特點(diǎn)與測(cè)站環(huán)境有關(guān)與反射體性質(zhì)有關(guān)與接收機(jī)結(jié)構(gòu)、性能有關(guān)減弱多路徑效應(yīng)影響的措施觀測(cè)上安置接收機(jī)天線的環(huán)境，應(yīng)避開(kāi)較強(qiáng)的反射面，如水面，平坦光滑的地面和平整的建筑物表面等；硬件上選擇造型適宜且屏蔽良好的天線，例如，采用帶抑徑板或抑徑圈的天線、抗多路徑的接收機(jī)等；抗多路徑效應(yīng)的天線帶抑徑板帶抑徑圈抗多路徑的接收機(jī)適當(dāng)延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間，削弱多路徑效應(yīng)的周期性影響；改善GPS接收機(jī)的電路設(shè)計(jì)，以減弱多路徑效應(yīng)的影響。減弱多路徑效應(yīng)影響的其他措施數(shù)據(jù)處理上加權(quán)法參數(shù)法濾波法信號(hào)分析法與接收設(shè)備有關(guān)的誤差與用戶(hù)接收設(shè)備有關(guān)的誤差，主要包括觀測(cè)誤差、接收機(jī)鐘差、天線相位中心誤差和載波相位觀測(cè)的整周不定性影響。其他誤差來(lái)源除上述三類(lèi)誤差的影響外，還有其它一些可能的誤差來(lái)源，如地球自轉(zhuǎn)以及相對(duì)論效應(yīng)對(duì)GPS定位的影響。GPS接收機(jī)的應(yīng)用關(guān)于GPS接收機(jī)的應(yīng)用，在這里主要介紹一下幾個(gè)方面。經(jīng)緯度值表示經(jīng)緯度在NMEA語(yǔ)句中是以度、分、秒的形式出現(xiàn)。經(jīng)緯度在NMEA-0183語(yǔ)句中的出現(xiàn)的格式分別是：緯度格式：ddmm.mmmm

經(jīng)度格式：dddmm.mmmm

經(jīng)度與緯度的方向數(shù)據(jù)（North，South，East，West）單獨(dú)定義一個(gè)區(qū)域。方向的一種簡(jiǎn)單表示“N”，“S”，“E”，“W”分別表示North，South，East，West。GPS系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換GPS接收的數(shù)據(jù)往往是三維坐標(biāo)，而在科學(xué)研究中我們通常用二維坐標(biāo)。因此必須進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，比如把WGS84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為高斯-克呂格坐標(biāo)系。為減少投影變形，按經(jīng)度把橢球分為許多帶，各帶分別投影，經(jīng)常采用的是3度和6度帶。為使y值不為負(fù)值，通常在y軸上加上500km。緯度經(jīng)度海拔XY35°42′078〞N111°39′889〞E560.5395258256012535°41′912〞N111°40′541〞E533.3395228156111135°42′393〞N111°40′513〞E542.0395317056106335°42′946〞N111°41′157〞E549.1395420056202635°43′182〞N111°45′830〞E609.4395468856907035°43′376〞N111°46′092〞E626.2395504956946235°49′604〞N111°34′663〞E821.7396644955216035°49′330〞N111°34′489〞E784.9396594055190235°39′735〞N111°28′219〞E416.0394814854254435°40′234〞N111°28′265〞E407.3394907154260835°40′274〞N111°29′118〞E416.5394915054389535°40′088〞N111°29′307〞E422.1394880954418035°39′860〞N111°29′175〞E422.8394838554398535°37′721〞N111°24′135〞E405.9394439553639535°40′568〞N111°22′261〞E380.8394964953354635°41′001〞N111°22′102〞E371.1395044853330335°40′907〞N111°22′261〞E378.13950276533545GPS的發(fā)展趨勢(shì)隨著GPS定位技術(shù)的不斷完善和普及，新一代GPS測(cè)量系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，也在迅速地發(fā)展。當(dāng)前，在硬件方面的發(fā)展趨勢(shì)主要是：GPS在硬件方面的發(fā)展趨勢(shì)①繼續(xù)向小型化、輕型化發(fā)展；②結(jié)構(gòu)模塊化，減少易損的接口；③控制器小型化，以便用戶(hù)操作，提高自動(dòng)化程度；④降低功率消耗；⑤改善存儲(chǔ)器管理，增大存儲(chǔ)容量；⑥增加接收機(jī)的通道數(shù)，以便同時(shí)跟蹤全部GPS可見(jiàn)衛(wèi)星；⑦信號(hào)接收、跟蹤、量測(cè)與處理單元一體化，以減少信號(hào)損失；⑧改善接收機(jī)的耐用性，提高量測(cè)結(jié)果的可靠性和延長(zhǎng)無(wú)故障工作時(shí)間；⑨改善接收機(jī)內(nèi)部的電路設(shè)計(jì)，減弱多路徑誤差的影響；⑩改善信號(hào)處理技術(shù)（如采用窄距相關(guān)技術(shù)），以提高信號(hào)的量測(cè)精度。GPS的應(yīng)用如今GPS已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到了各行各業(yè)，例如船舶遠(yuǎn)洋導(dǎo)航和進(jìn)港引水、飛機(jī)航路引導(dǎo)和進(jìn)場(chǎng)降落、汽車(chē)自主導(dǎo)航、地面車(chē)輛跟蹤和城市智能交通管理、緊急就生、個(gè)人旅游及野外探險(xiǎn)、道路和各種線路放樣、水下地形測(cè)量、地殼形變測(cè)量、大壩和大型建筑物變形監(jiān)測(cè)、GIS應(yīng)用，其中車(chē)輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用最為人們所熟知。計(jì)價(jià)器設(shè)備GPS設(shè)備系統(tǒng)原理及總體結(jié)構(gòu)出租車(chē)智能管理信息服務(wù)系統(tǒng)智能調(diào)度管理系統(tǒng)GPS車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)營(yíng)運(yùn)信息分析系統(tǒng)企業(yè)行業(yè)管理系統(tǒng)110處警指揮系統(tǒng)網(wǎng)上招車(chē)與投訴系統(tǒng)GPS系統(tǒng)平臺(tái)營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)營(yíng)運(yùn)監(jiān)控平臺(tái)Internet/DDN中國(guó)移動(dòng)GPRS出租車(chē)智能管理信息服務(wù)系統(tǒng)

系統(tǒng)組成GPS車(chē)載終端設(shè)備GPS湖州網(wǎng)控中心110接/處警系統(tǒng)GPS車(chē)載終端設(shè)備出租車(chē)調(diào)度中心調(diào)度中心服務(wù)器