【文章內(nèi)容簡介】 成部分。首先介紹的是主控站，接收各監(jiān)測站對GPS衛(wèi)星的監(jiān)測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星在工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)、各監(jiān)測站和注入站工作狀態(tài)數(shù)據(jù)是主控站的主要任務，并且主控站還需要根據(jù)接收到的各類數(shù)據(jù)，完成以下幾項工作任務：（1）及時對每顆衛(wèi)星的導航電文進行編算并傳送給注入站。（2）控制和協(xié)調(diào)監(jiān)測站間、注入站間的工作，查看衛(wèi)星是否將導航電文發(fā)給了 GPS 用戶系統(tǒng)以及對發(fā)送的衛(wèi)星導航電文是否正確進行檢測。（3）診斷衛(wèi)星的工作狀態(tài)，改變那些偏離軌道衛(wèi)星的位置及姿態(tài)，調(diào)整備用的衛(wèi)星替代失效衛(wèi)星。其次介紹的是注入站，注入站有3個，3個注入站分別設在南大西洋，南太平洋，和印度洋上，它們的主要任務是：接收主控站發(fā)送來的導航電文，并用S頻段射頻鏈上行將導航電文注入到相應的衛(wèi)星上，導航電文上行每天工作一次或兩次，每次注入14天的星歷。如果由于某個地面站發(fā)生故障，那么導航定位的精準度在一段時間內(nèi)將會慢慢降低，在這段時間內(nèi)預存在各衛(wèi)星中的導航信息還是可以用。此外，注入站每分鐘會報告一次自己的工作狀態(tài)，并且自動向主控站發(fā)射信號。最后介紹的是監(jiān)控站，監(jiān)控站有5個，5個監(jiān)控站分別設在科羅拉多、夏威夷、大西洋、印度洋、北太平洋馬紹爾群島。監(jiān)測站配有偽距測量接收機和精密的銫鐘，配置這些這兩個儀器是為了完成為主控站提供衛(wèi)星測量數(shù)據(jù)的主要任務。，監(jiān)控站會進行一次偽距測量，利用電離層和氣象數(shù)據(jù)，每15min進行一次數(shù)據(jù)平滑，然后發(fā)送給主控站。 GPS用戶段上面介紹了空間段和地面段，現(xiàn)在我們來了解下用戶段，用戶端的重要組成部分各種類型的GPS接收機。在這些組成用戶端的GPS接收機中，我們又可以根據(jù)作用的不同分為兩大類型：導航型和測地型。導航型接收機的作用原理與上述介紹的衛(wèi)星播發(fā)導航信號有些相同：為了達到 15m的定位精度，采用單頻 C/A 碼偽距接收結(jié)束，也有極少的軍方專用接收機為了使單點定位精度達到 3m而采用的是P碼接收技術。導航型接收機的作用一般是用于陸地、航海、和航空實時的各項導航。測地型接收機就像導航型接收機用于各項導航中一樣，是用于各項對于地方的檢測上，例如：精密測距、地殼形變監(jiān)測、大地測量。側(cè)地型接收機的工作原理是采用載波相位和雙頻偽距的接收技術，其中對于基線的測量一般可以達到的精度，最高精度可以達到。GPS 接收機主要構(gòu)成部分是接收機主機，其中接收機的構(gòu)成還有由天線單元和電源兩部分。對于GPS接收機主要構(gòu)成部分的接收機主機的構(gòu)成有信號通道、變頻器、微處理器、存貯器，其中的構(gòu)成如圖23所示。GPS天線CPU存儲器D（t） 信號 接擴 解碼C/A碼 P碼 發(fā)生器發(fā)生器 電源前置放大器基準頻率 頻率綜合頻率變換偽碼測量載波相位測量 圖23 GPS接收機原理圖（1）GPS 接收機天線其中天線的作用是將 GPS 衛(wèi)星信號的極微弱的電磁波能轉(zhuǎn)化為相應的電流，而前置放大器則是將 GPS 信號電流放大。GPS天線就是由接收機天線和前置放大器這兩部分組成。提供了讓接收機工作變得跟加方便的作用。以了確保接收機的正常工作，減少信號損失，天線與前置放大器應該密封為一體；能夠接收任何的衛(wèi)星信號；有防護和屏蔽多徑效應；天線的幾何中心應盡量達到一致，確保相位中心能夠保持高度的穩(wěn)定。（2）接收機主機接收機主機中包括變頻器和中頻放大器兩個重要組成部分；其中的結(jié)構(gòu)還有：信號通道；存貯器和微處理器。必須采用變頻器和中頻放大器的原因是因為經(jīng)過 GPS 前置放大器的信號比較微弱，這樣可以讓接收機得到穩(wěn)定的高效增益的信號通道。GPS信號通道是個很重要的組成部分，它是由硬軟件結(jié)合的電路而成的，是GPS信號通道接收機的核心部分。作為核心的信號通道，它的作用是有很多，這里介紹的作用有三點：第一搜索衛(wèi)星并跟蹤衛(wèi)星運行軌跡；第二進行偽距測量、載波相位測量及多普勒頻移測量；第三解擴廣播電文數(shù)據(jù)信號，解調(diào)出廣播電文。接收機內(nèi)設有存貯器，存貯器是用來存貯衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星歷書、接收機采集到的碼相位偽距觀測值、載波相位觀測值及多普勒頻移的。為了便于進行數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)保存接，在現(xiàn)代的GPS接收機中都備有存貯器，這樣收機內(nèi)存數(shù)據(jù)就可以傳到微機上。微處理器是GPS接收機的核心部分，微處理器可以通過指令統(tǒng)一調(diào)節(jié) GPS 接收機的工作。從以上所述中可以看出，GPS接收機的主要任務是：當GPS衛(wèi)星在用戶視界升起時，接收機能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星，并且能夠跟蹤這些衛(wèi)星的運行；有變換、放大和處理接收到的 GPS 信號的功能，這樣對測量出 GPS 信號從衛(wèi)星到接收天線的傳播時間提供了便利，解譯出 GPS 衛(wèi)星所發(fā)送的導航電文，從中計算出測站的三維位置，甚至三維速度和時間，還有就是可以實現(xiàn)使用GPS進行導航和定位的目的。 GPS衛(wèi)星定位原理衛(wèi)星定位可以理解為導航衛(wèi)星定位，又稱為導航臺定位。衛(wèi)星的軌道參量和星歷確定了衛(wèi)星的位置，導航臺是導航系統(tǒng)的位置基準點。使用衛(wèi)星定位一般可以分為3個步驟：（1）已知衛(wèi)星在某指定坐標系的坐標。（2）測得用戶相對于衛(wèi)星的位置。（3）計算用戶在指定坐標系中的坐標。采用測距定位的原因是對于不同的地位系統(tǒng)，GPS定位衛(wèi)星會采用高度為20200km的中高度軌道，利用24顆衛(wèi)星組成對地多重覆蓋星座。三球交會原理為幾何原理，是GPS定位的基本原理。 GPS衛(wèi)星信號GPS系統(tǒng)采用偽隨機碼測距，衛(wèi)星信號包括3種信號分量：載波、測距碼和數(shù)據(jù)碼。時鐘頻率=，所需的頻率可以用頻率綜合器產(chǎn)生。其中，測距碼分為C/A碼和P碼兩種。用于標準定位服務SPS的是 C/A碼粗碼，波長約300m，周期為1ms；用于精密定位服務PPS的是P碼，P碼是精碼。具有軍事用途的是P碼的定位精度。 GPS信號的產(chǎn)生如圖25。除204600基本頻率除10乘154 C/A P碼 數(shù)據(jù)碼 P碼 數(shù)據(jù)碼 圖25 GPS信號的產(chǎn)生乘120 圖25GPS信號的產(chǎn)生第3章 GPRS移動通信系統(tǒng)簡介通用分組無線業(yè)務的簡稱就是GPRS（General Packet Radio Service）,GPRS是在GSM 系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種承載業(yè)務，為 GSM 用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務提供了作用。GPRS 的構(gòu)成是在 GSM 系統(tǒng)的基礎上引入新的部件，是一種無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。它有在移動終端、GPRS網(wǎng)內(nèi)以及和Internet網(wǎng)絡的路由器之間傳輸分組數(shù)據(jù)的基本功能。GPRS采用的方式是IP分組交換方式，在計費方面有著很好的作用。GPRS計費的基礎是以數(shù)據(jù)流量、時間、服務質(zhì)量三者的結(jié)合，在相同的數(shù)據(jù)流量的情況下，根據(jù)用戶數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的不同產(chǎn)生不同的費用。因此GPRS有為用戶節(jié)省上網(wǎng)費用，讓計費合理的作用。 GPRS系統(tǒng)工作原理GPRS 是采用分組交換技術的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，能兼容GSM網(wǎng)絡，并且在網(wǎng)絡上能更加有效的傳輸數(shù)據(jù)和信令，它是由在現(xiàn)在有的GSM網(wǎng)絡中增加了GPRS支