1.GPS

1973年12月，美国国防部批准建立了它的新的卫星导航系统：NAVSTAR/GPS（Navigation Satellite Timing And Ranging/Global Positioning Sys-tem，卫星测时测距导航/全球定位系统，简称GPS）。该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性（陆地、海洋、航空和航天）、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能，能为用户提供精密的三维坐标、速度和时间。

GPS实施计划共分3个阶段。第一阶段为方案论证和初步设计阶段，从1973年到1979年，共发射了4颗试验卫星，研制了地面接收机及建立地面跟踪网。第二阶段为全面研制和试验阶段，从1979年到1984年，又陆续发射了7颗试验卫星，研制了各种用途的接收机。第三阶段为实用组网阶段，1989年第一颗GPS工作卫星发射成功，表明GPS进入工程建设阶段，1993年底使用的GPS网，即（21+3）GPS星座已经建成。

整个GPS系统分为空间部分（卫星星座）、地面支撑系统、用户设备三大部分。空间部分包括21颗工作卫星，3颗备用卫星。地面支撑系统包括1个主控站，3个注入站和5个监测站。用户设备现有很多产品，主要负责接收GPS卫星信号，获得必要的导航和定位信息。

GPS卫星星座如图6-2所示，其基本参数是，卫星颗数为21+3，卫星轨道面个数为6，卫星高度为20200km，轨道倾角为55°，卫星运行周数为11h58min，载波频率为1575.42MHz和1227.60MHz。卫星通过天顶时，卫星可见时间为5h，在地球表面上任何地点任何时刻，在高度角15°以上，平均可同时观测到6颗卫星，最多可达到9颗卫星。当地面的接收设备同时接收四颗或四颗以上的导航电文后即可进行三维定位，如图6-3所示，其定位精度取决于GPS捕获导航电文码的能力。(https://www.daowen.com)

图6-2 GPS卫星星座

图6-3 GPS卫星三维定位