【正文】 綜上所述，接收機(jī)的主要功能是：能迅速捕獲按一定衛(wèi)星截止高度角所選擇的待測衛(wèi)星信號，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行，對所接受到的衛(wèi)星信號進(jìn)行變換、放大和處理，以便測定出GPS信號從衛(wèi)星到接收天線的傳播時間，解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文，實(shí)時地計算出測站的三維坐標(biāo)、三維速度和時間等所需數(shù)據(jù)。接收單元信號波道和微處理機(jī)構(gòu)成接收單元的核心部件。也有的將天線單元和接收單元制成一個整體，觀測時將其安置在測站點(diǎn)上。GPS用戶設(shè)備部分主要包括：GPS接收機(jī)及其天線，微處理器及其終端設(shè)備以及電源等。即使注入站因故障無法注入新的數(shù)據(jù)，存儲器具備長達(dá)14天的預(yù)報能力，此時，定位精度從10m左右逐漸遞減至約200m。主控站——衛(wèi)星操控中心（CSOC），位于科羅拉多斯普林斯（Colorado Springs）附近的佛肯（Falcon)空軍基地，其任務(wù)是收集各監(jiān)控站送來的跟蹤數(shù)據(jù)，計算衛(wèi)星軌道和鐘差參數(shù)并發(fā)送至各注入站，轉(zhuǎn)發(fā)至各衛(wèi)星?？刂撇糠值牟倏叵到y(tǒng)（Operational Control System，簡稱OCS）負(fù)責(zé)監(jiān)控全球定位系統(tǒng)的工作，包括主控站、監(jiān)控站和注入站，各部分的作用如下：為此，每顆GPS工作衛(wèi)星一般安設(shè)2臺侞原子鐘和2臺銫原子鐘，并計劃未來采用更穩(wěn)定的氫原子鐘（其頻率穩(wěn)定度優(yōu)于1014s）。同時，位于地平線以上的衛(wèi)星數(shù)目，隨時間和地點(diǎn)的不同而相異，最少亦有4顆，最多時可達(dá)11顆。全球定位系統(tǒng)的空間星座由21顆工作衛(wèi)星和3顆隨時可以啟用的備用衛(wèi)星所組成。GPS從根本上解決了人類在地球及其周圍空間的導(dǎo)航及定位問題，它不僅可以廣泛地應(yīng)用于海上、陸地和空中運(yùn)動目標(biāo)的導(dǎo)航、制導(dǎo)和定位，而且可為空間飛行器進(jìn)行精密定軌，滿足軍事部門的需要。1989年的2月4日，發(fā)射了GPS第一顆工作衛(wèi)星，到1994年3月10日工研制發(fā)射了28顆工作衛(wèi)星。第一階段和第二階段共發(fā)射了11顆試驗(yàn)衛(wèi)星，這些試驗(yàn)衛(wèi)星稱為第一代衛(wèi)星。它是新一代精密衛(wèi)星定位系統(tǒng)，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的結(jié)晶。在該系統(tǒng)中，所有衛(wèi)星軌道都通過地球的南北兩極，衛(wèi)星的地跡與地球的子午圈重合，故稱為 “子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”。這個網(wǎng)絡(luò)也向衛(wèi)星上載導(dǎo)航數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)向具有適當(dāng)接收設(shè)備的全球范圍內(nèi)的用戶提供精確、連續(xù)的三維位置和速度信息。由于這些工作，形成NAVSTAR GPS的概念。20世紀(jì)60年代初期，包括國防部、國家航空航天局和交通部在內(nèi)的幾個美國政府機(jī)構(gòu)都對發(fā)展用于三維定位的衛(wèi)星系統(tǒng)產(chǎn)生了興趣。此時，便要用不同于地標(biāo)的導(dǎo)航裝置。在日常生活中，我們每一個人都會進(jìn)行某種形式的導(dǎo)航。 used in aerial and satellite remote sensing. Highprecision GPS technology and automation profound impact on geodynamics, geodesy, astronomy and related disciplines, it is in these basic disciplines of applied research and pioneering work has made rapid and remarkable success of antiwar confirmed a great advantage and potential of GPS. With the continuous improvement of the global positioning system, hardware, software, continuous improvement, applications are constant Extension. GPS can be a global sea and air to an unlimited number of users around the clock day, continuous accurate position, velocity and time information, the pletion and successful application of modern science and technology development crystallization is an important symbol of modernization navigation technology for the . tremendous military and economic interests, but also caused widespread concern around the world. Some countries have invested to build their own satellite navigation system or enhance the system, such as Russia39。關(guān)鍵詞：全球定位系統(tǒng)、GPS、高精度AbstractGlobal Positioning System GPS is the English Navigation Satellite Timing and Ranging / Global Positioning System of the prefix acronym NAVSTAR / GPS for short. It means that when using navigation satellite measurements and ranging, GPS is the most advanced precision satellite navigation and positioning system. GPS is the . Department of Defense, Navy, and Air Force developed a new generation of satellite navigation and positioning system, following the . Apollo missions and space shuttle after the third large space projects. In addition to the military field applications, the past decade, GPS precise positioning technology, has been widely infiltrated into economic construction and scientific experiments in various fields. For example: it has been applied to geodetic control network and the city。GPS技術(shù)的高精度和自動化深刻地影響著地球動力學(xué)、大地測量學(xué)、天文學(xué)及其相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域，它在這些基礎(chǔ)學(xué)科的應(yīng)用研究與開拓工作方面取得了迅速的反戰(zhàn)和卓越的成就，證實(shí)了GPS巨大的優(yōu)勢和潛力。它的含義是利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測時和測距，GPS是當(dāng)前最先進(jìn)的精密衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。全球定位系統(tǒng)是美國國防部為陸、海、空三軍研制的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，是繼美國阿波羅登月計劃和航天飛機(jī)后的第三個龐大的空間工程。隨著全球定位系統(tǒng)的不斷改進(jìn)，硬、軟件的不斷完善，應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地拓廣。 is used in civil aircraft navigation and precision approach and landing routes。s GLONASS, the European Union39。驅(qū)車上班或步行去商店需要我們使用基本的導(dǎo)航技能。這些導(dǎo)航裝置也許是一個簡單的始終，以確定經(jīng)過已知距離的速度；或者是汽車的里程表，億隨時保持行駛的距離。這些機(jī)構(gòu)認(rèn)為，最佳系統(tǒng)應(yīng)具有如下特征：全球覆蓋、連續(xù)／全天候工作、能為高動態(tài)平臺提供服務(wù)，以及高精度。NAVSTAR GPS計劃是有位于加州E1 Segundo的GPS聯(lián)合計劃辦公室制定的，GPS聯(lián)合計劃辦公室還在繼續(xù)管理新衛(wèi)星、地面控制設(shè)備和大多數(shù)美國軍用用戶接受機(jī)的研制和生產(chǎn)。GPS還廣播一種形式的協(xié)調(diào)世界時。由于用戶接收機(jī)無源工作即只做接收，GPS可以向無限數(shù)目的用戶提供服務(wù)。1964年1月該系統(tǒng)研制成功，它用于北極星核潛艇的導(dǎo)航定位，并逐步應(yīng)用于其他各種艦艇的導(dǎo)航定位。 GPS整個發(fā)展計劃分為3個階段實(shí)施。與此同時，研制了各種導(dǎo)航型接收機(jī)和側(cè)地型接收機(jī)，試驗(yàn)表明，GPS的定位精度大大超過了設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。與此同時，不僅研制了高精度導(dǎo)航型接收機(jī)，還研制了能對衛(wèi)星載波信號進(jìn)行相位測量的定位精度極高的接收機(jī)和采用相位差分的GPS載體姿態(tài)測量接收機(jī)，滿足了精密導(dǎo)航與制導(dǎo)等一系列軍事目的的要求。同時，它在各種民用部門也獲得了成功的應(yīng)用，在大地測量、工程勘探、地形普查測量、地殼監(jiān)測等眾多領(lǐng)域展現(xiàn)了極其廣闊的應(yīng)用前景。24顆衛(wèi)星部署在6個軌道平面中，沒個軌道平面升交點(diǎn)的赤經(jīng)相隔60度，軌道平面相對地球赤道面的傾角為55度，每個軌道平面上均勻分布有4顆衛(wèi)星，相鄰軌道之間的衛(wèi)星要彼此叉開30度。目前GPS系統(tǒng)已經(jīng)建成，其工作衛(wèi)星在空間的分布保障了在地球上任何時刻、任何地點(diǎn)均至少可以同時觀測到4顆衛(wèi)星，加之衛(wèi)星小號的傳播和接受不受天氣的影響，因此GPS是一種全球性、全天候的連續(xù)實(shí)時定位系統(tǒng)。GPS衛(wèi)星雖然發(fā)送幾種不同頻率的信號，但是它們均源于一個基準(zhǔn)信號，所以只需啟用一臺原子鐘，其余作為備用。主控站本身還是監(jiān)控站，另外可診斷衛(wèi)星的工作狀態(tài)，進(jìn)行調(diào)度。整個GPS的地面監(jiān)控部分，除主控站外均無人值守。而其中接收機(jī)和天線，是用戶設(shè)備的核心部分，一半習(xí)慣上統(tǒng)稱為GPS接收機(jī)。天線單元它有接收天線和前置放大器兩個部分組成。從目前的側(cè)地型接收機(jī)來看，主要有平方型和相關(guān)型兩種信號波道，所具有的波道數(shù)目從1到24個不等。隨著GPS定位技術(shù)的迅速發(fā)展以及應(yīng)用領(lǐng)域的不斷開拓，世界各國對GPS接收機(jī)的研制與生產(chǎn)都極為重視，目前世界上GPS接收機(jī)的生產(chǎn)廠家約有數(shù)百家，型號超過千種，而且越來越趨于小型化，便于外業(yè)觀測。而我國在20世紀(jì)80年代中期開始引進(jìn)GPS接收機(jī)并應(yīng)用于各個領(lǐng)域，同時著手研究建立我國自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。通過對4顆或4顆以上的衛(wèi)星同時進(jìn)行偽距或相位的測量即可推算出接收機(jī)的三維位置。與第二顆衛(wèi)星距離相等的點(diǎn)也組成了一個圓，而且兩個圓相交得到了兩個點(diǎn)，仍然沒有定位。其他衛(wèi)星對其位置進(jìn)行校驗(yàn)，參與的衛(wèi)星越多，定位越精確。載波信號是一種周期性的正弦波，而相位測量只能測量出不足一周的小數(shù)部分，因此在相位測量中存在整周數(shù)的確定問題，也就是整周模糊度的精確求解問題。如果接收機(jī)在某一時刻跟蹤衛(wèi)星信號，并對恢復(fù)后的載波進(jìn)行相位測量。通過測量載波的相位而求得接收機(jī)到GPS衛(wèi)星的距離，是目前大地測量和工程測量中的主要測量方法。( 整周模糊度 N 的確定) 測時鐘方法在GPS測量中，時間對點(diǎn)位的精度具有決定性的作用。其三，由于地球自轉(zhuǎn)的緣故，地面點(diǎn)在天球坐標(biāo)系中的位置是不斷變化的，為了根據(jù)GPS衛(wèi)星位置確定地面點(diǎn)位置，就必須進(jìn)行天球坐標(biāo)系與地球坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。然而，由于觀察地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動所選的空間參考點(diǎn)不同，世界時系統(tǒng)又包括恒星時、平太陽時和世界時。在歲差和章動的影響下，春分點(diǎn)分為真春分點(diǎn)和平春分點(diǎn)，相應(yīng)的恒星時也分為真恒星時和平恒星時。四種恒星時有如下關(guān)系： （526）式中，λ為天文經(jīng)度，Δψ為黃經(jīng)章動，ε為黃赤交角。以平太陽連續(xù)兩次經(jīng)過本地子午圈的時間間隔為一個平太陽日，含24個平太陽小時。因此，世界時也不均勻。以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)的世界時系統(tǒng)已不能滿足要求。3 協(xié)調(diào)世界時（Coordinate Universal TimeUTC）原子時的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定度極高，缺點(diǎn)是與晝夜交替不一致。閏秒的時間定在6月30日末或12月31日末，由國際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)組織（IERS）確定并事先公布。 為使用世界時的用戶得到精度較高的UTl時刻，時間服務(wù)部門在播發(fā)協(xié)調(diào)時(UTC)時號的同時，給出UTl與UTC的差值?？紤]到電離層折射的影響，在一個臺站上接收世界各國的時號，其誤差將不會超過177。GPS時屬原子時系統(tǒng)，其秒長與原子時相同。1987年n=23，GPS時比協(xié)調(diào)世界時快4秒，即GPST=UTC+4s，2005年12月，n=32，2006年1月，n=33，所以，2006年1月GPS時與協(xié)調(diào)世界時的關(guān)系是：GPST=UTC+14s。對時間的要求既要穩(wěn)定又要連續(xù)。電離層影響可以利用雙頻觀測加以修正或利用電離層模型加以修正，還可以利用同步觀測值求差來減弱。這方面的誤差主要是觀測誤差，接收機(jī)鐘差，天線相位中心的位置偏差等等。GIS地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計算機(jī)軟硬件的支持下，運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論，科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供管理、決策等所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。硬件和軟件為地理信息系統(tǒng)建設(shè)提供環(huán)境；數(shù)據(jù)是GIS的重要內(nèi)容；方法為GIS建設(shè)提供解決方案；人員是系統(tǒng)建設(shè)中的關(guān)鍵和能動性因素，直接影響和協(xié)調(diào)其它幾個組成部分。GIS的應(yīng)用：地理信息系統(tǒng)在最近的30多年內(nèi)取得了驚人的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評估、災(zāi)害預(yù)測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運(yùn)輸、軍事公安、水利電力、公共設(shè)施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域。在日常生活中，還有RS技術(shù)（即遙感技術(shù)），三者俗稱為3S技術(shù)。 導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用A、 軍事應(yīng)用GPS是作航空,航海,陸上,導(dǎo)彈的定位用的導(dǎo)航系統(tǒng). 在信息化時代，GPS已成為高技術(shù)戰(zhàn)爭的重要支持系統(tǒng)。 各種作戰(zhàn)平臺的指揮監(jiān)控。在近幾場高技術(shù)局部戰(zhàn)爭中，美軍使用精確制導(dǎo)導(dǎo)彈和炸彈的比例比海灣戰(zhàn)爭時增加了近100倍，而它們?nèi)炕虼蟛糠侄家揽縂PS制導(dǎo)。主要利用定位和通信功能，為單兵提供位置信息和時間信息服務(wù)，同時可將單兵的位置信息實(shí)時動態(tài)傳送到指揮機(jī)構(gòu)，并及時向單兵發(fā)送各種指令，提高單兵作戰(zhàn)和機(jī)動能力