2024年4月18日发(作者：)

GPS与北斗卫星导航系统

GPS简介

GPS是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称。GPS是20世纪

70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、

海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应

急通讯等一些军事目的。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，

全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。

GPS构成

1.空间部分

GPS的空间部分是由24颗工作卫星组成，它位于距地表20200km的上空,均匀分布

6 个轨道面上（每个轨道面4 颗）轨道倾角为55°。此外，还有3 颗有源备份卫星在轨运

行。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星，并能在卫星

中预存的导航信息。

2. 地面控制系统

地面控制系统由监测站(Monitor Station)、主控制站(Master Monitor Station)、地

面天线(Ground Antenna)所组成，主控制站位于美国科罗拉多州春田市(Colorado

Spring)。地面控制站负责收集由卫星传回之讯息，并计算卫星星历、相对距离，大气校正

等数据。

3.用户设备部分

用户设备部分GPS信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的

待测卫星，并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后，就可测量出接收

天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据，接收机

中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、

高度、速度、时间等信息。