【正文】 y, of the group of satellites (constellation) from which signals are being received. The geometry of the constellation is evaluated for several factors, all of which fall into the category of Dilution Of Precision, or DOP. DOP is an indicator of the quality of the geometry of the satellite constellation. Your puted position can vary depending on which satellites you use for the measurement. Different satellite geometries can magnify or lessen the errors in the error budget described above. A greater angle between the satellites lowers the DOP, and provides a better measurement. A higher DOP indicates poor satellite geometry, and an inferior measurement configuration. Some GPS receivers can analyze the positions of the satellites available, based upon the almanac, and choose those satellites with the best geometry in order to make the DOP as low as possible. Another important GPS receiver feature is to be able to ignore or eliminate GPS readings with DOP values that exceed userdefined limits. Other GPS receivers may have the ability to use all of the satellites in view, thus minimizing the DOP as much as possible. 全球定位系統(tǒng)的介紹 摘自 Corvallis Microtechnology 公司， 1996 第一章 ：什么是 GPS？ 全球定位系統(tǒng)（ＧＰＳ）是一種基于２４顆高度大約１１０００英里的地球軌道衛(wèi)星的定位系統(tǒng)。國(guó)防部對(duì)ＧＰＳ的投入是極大的。然而，過(guò)去一段時(shí)間以來(lái)，ＧＰＳ已經(jīng)被證實(shí)是在測(cè)繪非軍事地圖應(yīng)用方面十分有用的工具。在裸眼可視位置 GPS 衛(wèi)星信號(hào)產(chǎn)生的定位精度為５０到１００米。 今天，許多行業(yè)都促使國(guó)防部改變。在交通運(yùn)輸應(yīng)用方面， GPS協(xié)助飛行員和司機(jī)準(zhǔn)確定位它們的位置，避免碰撞。此外， GPS 用于提供準(zhǔn)確的位置，并作為徒步旅行者，獵人和船民的導(dǎo)航工具。在考慮到一些誤差的情況下， GPS 可以提供地球上任何一點(diǎn)的唯一一個(gè)地址（它的精確位置）。 GPS 會(huì)告訴你，你是在點(diǎn) X， Y， Z，而 GIS 告訴你， X， Y， Z 點(diǎn)是一棵橡樹，或河流中的一個(gè) pH值 的點(diǎn)。 GPS/ GIS 正在重塑定位，管理，分析，并且映射我們的資源。假設(shè)衛(wèi)星的位置是已知的，通過(guò)確定每個(gè)衛(wèi)星到接收 機(jī)的距離，可以計(jì)算出接收機(jī)的位置。 作為一個(gè)例子，假設(shè)我要你根據(jù)我給你提供的很少的一些線索讓你在一個(gè)固定的位置找到我。你會(huì)知道我在一個(gè)以你的房子為圓心，半徑 10 英里的球形邊界的地方。 第二，我告訴你，我也正好離 ABC 雜貨店 12 英里遠(yuǎn)。你知道，我所在的地方，在兩個(gè)球形空間的 周長(zhǎng)交叉的地方 但我的位置還是有很多的可能性。事實(shí)上，第三個(gè)圓心和距離（我告訴你是 8英里遠(yuǎn)的城市時(shí)鐘）使我的位置縮小到只有 2點(diǎn)。其實(shí)，第四球體可能不是必需的。 例如，如果你知道我是海平面上，你可以拒絕一個(gè)海拔為負(fù)的點(diǎn)。 基于這個(gè)例子，你可以明白，你需要知道以下信息，以便計(jì)算你的位置： A） 3 個(gè)或更多的已知點(diǎn)（ GPS 衛(wèi)星）的精確位置是 什么？ B）已知點(diǎn)的位置和 GPS 接收器之間是多少距離？ 第三章 ：如何確定 GPS 衛(wèi)星當(dāng)前位置 GPS 衛(wèi)星在高度為 11000 公里的軌道繞地球飛行。此外，衛(wèi)星還可以定期通過(guò)巨大的陸基雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。今天的 GPS 接收器存儲(chǔ)所有的 GPS 衛(wèi)星的軌道信息，被稱為星歷。每個(gè) GPS 衛(wèi)星不斷廣播星歷。 國(guó)防部不 斷地監(jiān)視衛(wèi)星的軌道預(yù)測(cè)值的偏差。當(dāng)被確定為存在衛(wèi)星星歷誤差，誤差被發(fā)送備份到該衛(wèi)星，依次將錯(cuò)誤作為標(biāo)準(zhǔn)的消息的一部分廣播，提供這種信息給 GPS接收機(jī)。 第四章 ：計(jì)算你的位置和 GPS 衛(wèi)星之間的距離 GPS 通過(guò)測(cè)量衛(wèi)星和接收機(jī)之間無(wú)線電信號(hào)（ GPS 信號(hào)）傳輸所花費(fèi)的時(shí)間來(lái)確定衛(wèi)星和接收機(jī)的距離。因此，如果信號(hào)從衛(wèi)星到接收 機(jī)的時(shí)間量是已知的，衛(wèi)星到接收機(jī)的距離（距離 =速度時(shí)間）可以被確定。 為了做到這一點(diǎn)，衛(wèi)星和接收機(jī)使用非常精確的同步時(shí)鐘，以便它們?cè)谕耆嗤臅r(shí)間，生成相同的代碼。通過(guò)比較代碼，衛(wèi)星產(chǎn)生代碼時(shí)與接收機(jī)接收后產(chǎn)生代碼之間的時(shí)間差可以被確定。每秒 186,000 英里的速度乘以這個(gè)時(shí)間間隔就是接收機(jī)位置與衛(wèi)星之間的距離。然而，GPS 需要第四個(gè)衛(wèi)星提供三維位置。不幸的是，這兩個(gè)時(shí)鐘是不可能同步的，因?yàn)?GPS接收機(jī)中的時(shí)鐘是不像非常精確和昂貴的衛(wèi)星原子鐘那樣精確的。 船上的衛(wèi)星的原子鐘保持自己的時(shí)間在一個(gè)非常高的精確度。從地面關(guān)閉監(jiān)測(cè)每顆衛(wèi)星的時(shí)鐘使得控制站能在每個(gè)衛(wèi)星的信號(hào)中插入精確地描述了該衛(wèi)星的時(shí)鐘漂移率的消息。 相同的程序不能被施加到一個(gè) GPS 接收器中的時(shí)鐘上。在數(shù)學(xué)上，解決四個(gè)未知數(shù)（ x， y 和 z，和 t），必須有四個(gè)方程。 第六章： GPS 誤差 GPS 系統(tǒng)已被設(shè)計(jì)為盡可能接近盡可能準(zhǔn)確。這些錯(cuò)誤加在一起可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)際 的 GPS 接收器的位置偏差為 + / 50 100 米。這會(huì)導(dǎo)致從空間中傳輸?shù)?GPS信號(hào)的速度與電離層和對(duì)流層中的 GPS 信號(hào)的速度是不同的。 正如前面提到的， GPS 信號(hào)包含有關(guān)下列內(nèi)容的信息的星歷表（軌道位置）的錯(cuò)誤，和有關(guān)的廣播衛(wèi)星的時(shí)鐘漂移的速率。測(cè) 量噪聲的信號(hào)失真，可以進(jìn)一步增加的位置誤差。 星歷誤差不應(yīng)該與選擇可用性（ SA）混淆， SA 是國(guó)防部對(duì)信號(hào)的時(shí)間和星歷的蓄意篡改。因?yàn)樗请y以完全糾正，即使在高精確度的 GPS 單元也有多路徑誤差，多路徑誤差的是 GPS用戶的一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。雖然上面討論的誤差總是 會(huì)影響精度，確定定位精度的另一個(gè)主要因素是正在接收信號(hào)的一組衛(wèi)星（星座）的排布或幾何分布。 DOP 是的衛(wèi)星星座的幾何形狀的質(zhì)量的指標(biāo)。不同的衛(wèi)星的幾何形狀，可以放大或減少上述誤差預(yù)算中的錯(cuò)誤。較高的 DOP 表示衛(wèi)星排列位置不合理和一種低劣的測(cè)量結(jié)構(gòu)。 GPS 接收器的另一個(gè)重要的特點(diǎn)是可以忽略或消除超過(guò)用戶定義的限制受 DOP 影響的 GPS 讀數(shù)。