【正文】 （5個）和注入站（3個）（2）作用：監(jiān)測和控制衛(wèi)星運行，編算衛(wèi)星星歷（導航電文），保持系統(tǒng)時間。注入站負責將主控站計算出的衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星改正數(shù)據(jù)注入到衛(wèi)星中去。主控站位于美國科羅拉多（Colorado）的法爾孔（Falcon）空軍基地，主控站的任務是收集、處理本站和監(jiān)測站收到的全部資料，根據(jù)各監(jiān)控站對GPS的監(jiān)測計算出衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星鐘的改正參數(shù)等，并將這些數(shù)據(jù)通過注入站注入到衛(wèi)星中去，以調整偏離軌道的衛(wèi)星至預定軌道，或啟用備用衛(wèi)星替代失效衛(wèi)星等。椐報道，該衛(wèi)星在沒有與地面聯(lián)系的情況下可以工作6個月，而其精度可與有地面控制時的精度相當。（5）第三代衛(wèi)星尚在設計中，以取代第二代衛(wèi)星，改善全球定位系統(tǒng)。Block ⅡA的功能比Block Ⅱ大大增強，表現(xiàn)在軍事功能和數(shù)據(jù)存儲容量。（3）第一代衛(wèi)星現(xiàn)已停止工作。工作衛(wèi)星的設計壽命為7年。在星體兩端面上裝有全向遙測遙控天線，用于與地面監(jiān)控網通信。對日定向系統(tǒng)控制兩翼帆板旋轉，使板面始終對準太陽，為衛(wèi)星不斷提供電力，并給三組15AH的鎘鎳蓄電池充電，以保證衛(wèi)星在地影區(qū)能正常工作。衛(wèi)星重774kg（包括310 kg燃料），采用鋁蜂巢結構，主體呈柱形。 試驗衛(wèi)星：Block Ⅰ 發(fā)送用于導航定位的信號 保證在24小時，在高度角15176。 6個軌道面，平均軌道高度20200km，軌道傾角55 176。 GPS衛(wèi)星星座（1）設計星座：21+3這樣布局從理論上可以保證GPS在地球上任何時間、任何地點對物體進行定位。如果出現(xiàn)長時間無法冷開機時怎么辦？只有在極少數(shù)情況下會出現(xiàn)超過15分鐘無法冷開機，這時一般只要將模塊重新斷電開機或者將GPS天線移動一段距離再開機就能解決問題，當然GPS天線必須放到室外較為空曠的地方才能收到衛(wèi)星！ 23第三章 GPS的系統(tǒng)組成 第三章 GPS的系統(tǒng)組成 GPS的系統(tǒng)整個GPS系統(tǒng)主要由空間部分、地面控制部分與用戶接收機三部分組成：一、GPS空間星座部分：GPS的空間部分由24顆GPS工作衛(wèi)星組成，早先這些衛(wèi)星被分成8顆一組，分布在3個不同的繞地軌道上，之后人們對這樣的安排做了調整，最終將24顆衛(wèi)星劃分為6組，每組四顆，分布在6個不同的繞地軌道上，軌道平均高度為20200公里，不同軌道之間的傾角為55度，衛(wèi)星運行周期約為11小時58分鐘。如果下次開機，因為鋰電池已經保存了有效的星歷數(shù)據(jù)，所以能快速定位，一般在30秒以內，所以叫熱開機，如果模塊斷電時間超過10小時，鋰電池放電放光，那么再開機也相當于冷開機。2。 GPS模塊的常見問題：　1。另外，設計時還應注意GPS模塊的天線要求，具體有以下兩點： ?。?）天線增益應為30dB，阻抗應為50Ω。其中初始化包括MSP430中各種寄存器的配置、串口相關參數(shù)配置（波特率，模式）及外圍電路（LCD、電源等設備檢測）的初始化等；串口通信包括數(shù)據(jù)發(fā)送、接收、校驗，通信故障提示等；數(shù)據(jù)處理主要是對接收數(shù)據(jù)的解碼、存儲和數(shù)據(jù)刷新等； 故障提示包括設備故障、通信故障、電源故障等。該軟件的流程主要是設置GPS模塊與MCU之間的串口通信、參數(shù)顯示及人機接口。且采用SIRF第三代芯片，主要是定位靈敏度大大提高，例如：在汽車上應用時，只要靠近車窗就能較好工作，使用更方便，定位也更準確。目前GPS模塊的GPS芯片大部分還是采用全球市占率第一的SIRFⅢ系列為主。本節(jié)主要介紹GPS定位系統(tǒng)核心技術中的GPS模塊。引入GPRS后的GSM網在傳統(tǒng)話音接下基礎上，提供了分組數(shù)據(jù)的接入，對現(xiàn)有頻譜下話音及數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務接入能力的分析有利于GPRS升級時綜合考慮業(yè)務與網絡的同步發(fā)展，從而為GPRS大規(guī)模應用的規(guī)劃和設計提供合理的理論指導。PSAP根據(jù)收到的位置參數(shù)來查詢一個自動位置信息（ALI）數(shù)據(jù)庫，并返回此位置和與MS有關的信息，在PSAP上可以附加地理信息業(yè)務（GIS），可以可視化細微地顯示公路、街道、地址和管轄區(qū)域等等，最終一個無線智能網絡或者數(shù)據(jù)骨干網絡可以合并起來通過無線網絡骨干網接入地理信息系統(tǒng)，從BS/GBS向PSAP傳遞數(shù)據(jù)有很多種方法，如傳統(tǒng)電信支撐網7號信令系統(tǒng)，數(shù)據(jù)骨干網GPRS等等。這些BS有時候被稱為地理定位基站（GBS），一旦收集到這些信息，位置控制中心就能夠以某一精確度確定MS的位置，并且把此信息反饋給定位服務提供商，服務提供商然后可以利用此信息為用戶可視化顯示MS的位置。然后位置控制中心收集所需的信息來計算MS的位置，此信息可能是諸如接收信號強度、BSID、信號的TOA等參數(shù)。定位系統(tǒng)測量來自移動終端的無線電波的有關參數(shù)，同時系統(tǒng)測量某些固定接收器或者某些固定發(fā)送器發(fā)送到移動接收器的無線電波參數(shù)，因此有兩種辦法可以獲得對MS的世紀位置信息的估計；①自我定位系統(tǒng)，即常被稱為基于移動終端為中心的定位系統(tǒng)，MS通過測量自己相對某個已知位置發(fā)送器的距離或者方向來確定自己的位置（例如GPS接收器）；②遠距離定位系統(tǒng)，即常被叫做基于網絡的餓定位系統(tǒng)，它采用很多地理定位基站（GBS）一起來確定MS位置，可以通過分析接收信號的強度、信號相位以及到達時間等屬性來確定MS的距離，至于MS的方向則可以通過接收信號的到達角來獲得，最終系統(tǒng)根據(jù)每個接收器測量到的移動終端的距離或者方向來聯(lián)合計算移動終端的位置，自我定位系統(tǒng)也可以使用相似的方法。 無線定位系統(tǒng)的結構無線定位系統(tǒng)的功能性體系結構必須具備兩個功能單元：1）移動臺（MS）的位置估計。當有無線設備進入該檢測局域時，系統(tǒng)便能快速精確的確定處該設備的坐標信息（RF指紋識別）。方法三：基于指紋的定位基于指紋的定位方法，又稱作射頻指紋（Radio Frequency Fingerprinting）技術，相較于之前兩種定位技術，射頻指紋（RF Fingerprinting）是一種能夠高精度進行無線設備定位的技術。因此，實際上，3個不在同一直線上的基站可以準確的獲取在移動設備在任何位置上的實時信息。測量開始時，以基站為原點，把經過基站的某一固定方向作為角的一邊，將基站與移動設備相連形成的射線作為角的另外一邊，由此可以確定處移動設備相對于基站的偏移角，當有兩個基站時，兩條偏移射線相交將會形成一個交點，該交點即為移動設備的準確位置。在進行無線定位時，我們可以又幾種不同的選擇，即無線定位工作可以是以下定位方式中的任意一種：基于方向的定位、基于距離的定位、基于指紋的定位等?；荆˙ase Station）是指，位于固定位置的專門用戶收發(fā)移動設備信號的通信站，它是進行無線定位的核心組成部分，多個基站組合即構成一個能夠對移動設備進行轉卻定位的系統(tǒng)。 GPS無線定位系統(tǒng)的核心技術 無線定位的概念及其定位方法無線定位技術通常指人們通過無線設備獲取設備所處的地理坐標，以及對其在一定的地圖范圍內進行精確定位的技術，它又被成為移動定位（MobileLocation），無線電定位（RadioLocation），或是地理定位（GeoLocation）。然后采用和偽距法類似的原理，求出觀測站的位置和時鐘誤差等。如果同時觀測了四顆（或以上）衛(wèi)星，即可以按距離交會法算出測站的位置和始終誤差四個未知數(shù)，偽距發(fā)的測量精度相對較低。由于采用同步觀測，各個同步站獲得信號的許多誤差是相同的或大致相同的（如衛(wèi)星時鐘誤差、星歷誤差、信號的大氣傳播誤差等），可以消除或減弱這些誤差，獲得精確度相對高的相對位置。2）絕對定位與相對定位絕對定位：絕對定位是確定獨立待定點在地球坐標系中的位置的定位方式。動態(tài)定位：車、船、飛機、航天器等物體在運動時通常需要知道他們的實時位置。可用于車船等的概略導航定位，相對定位（差分定位）是根據(jù)兩臺以上接收機的觀測數(shù)據(jù)來確定觀測點之間的相對位置的方法，它既可采用偽距觀測量也可采用相位觀測量、大地測量或工程測量均應采用位相觀測值進行相對定位。 GPS的定位方法按定位方式，GPS定位分為單點定位和相對定位（差分定位）。但開始觀測時的接收機和衛(wèi)星振蕩器的相位初值是不知道的，起始歷元的相位整數(shù)也是不知道的，即使周模糊度，只能在數(shù)據(jù)處理中作為參數(shù)解算，相位觀測值的精度高至毫米，但前提設計解出整周模糊度，因此只有在相對定位，并有一段連續(xù)觀測值時才能使用相位觀測值。導航點位每個主幀中包含5個子幀每幀長6s，前三幀各10個字碼；每三十秒重復一次，每小時更新一次。導航點位包括衛(wèi)星星歷、工作狀態(tài)、時鐘改正、電離層時延修正、大氣折射修正等信息。要達到這一目的，衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時鐘所記錄的時間在衛(wèi)星星歷中查出，而用戶到衛(wèi)星的距離則通過紀錄衛(wèi)星信號傳播到用戶所經歷的時間，再將其乘以光速得到（由于大氣層電離層的干擾，這一距離并不是用戶與衛(wèi)星之間的真實距離，而是偽距（PR）；當GPS衛(wèi)星正常工作時，會不斷地用1和0二進制碼組成的偽隨機碼（簡稱偽碼）發(fā)射導航電文。利用該系統(tǒng)，用戶可以在全球范圍內實現(xiàn)全天候、連續(xù)、實時的三維導航定位和測速；另外，利用該系統(tǒng)，永和還能夠進行高精度的時間傳遞和精密定位。就像在現(xiàn)實中兩地間最近路程往往不會是走直線，GPS導航裝置規(guī)劃出“最佳路線”。但是，作為GPS技術應用的一大領域，基于GPS技術的監(jiān)控、跟蹤、報警等功能位置服務推廣普及已經成為當前GPS應用的一種趨勢當前GPS產品雖然能夠方便的為使用者在陌生環(huán)境中規(guī)劃出行駛路線，但是由于地圖更新問題或者實際問題往往出現(xiàn)規(guī)劃路線與現(xiàn)實狀況并不相符的尷尬情況，如何讓導航儀規(guī)劃路徑更加貼近現(xiàn)實成為消費者以及廠商共同關注的問題.其實，這對這一狀況各大廠商都在為解決這一問題進行著努力，GPS生產制造商以tomtom公司為代表，其“智能規(guī)劃路徑”技術，可以根據(jù)數(shù)以百萬計使用者反饋信息計算出每天某個時段最接近現(xiàn)實的道路信息，讓使用者在規(guī)劃路徑時更加貼近實際的“最佳路線”；而在輔助功能方面，該機還提供了實時交通信息廣播服務，用戶通過語音或者屏幕顯示獲得最新的實時交通信息，然后避開一些道路繁忙路段。這款GPS個人追蹤裝置為用戶提供了一個基于WEB的專用界面，使用者可以在控制臺管理界面實現(xiàn)對于GPS裝置的功能設置，例如設置“活動界限”來規(guī)劃出目標活動范圍，在超過這個范圍之內，這款追蹤裝置將向提前設置好的緊急聯(lián)絡人發(fā)送信息報警，而用戶則可以根據(jù)這款裝置配套的軟件來輕松了解當前目標所在具體位置、時間、日前等信息。 GP