GPS 全球定位系统

参考书 1.“ 全球定位系统原理及其应用” 刘基余等编著 测绘出版社2.“GPS 卫星测量原理与其应用” 周忠谟等编著 测绘出版社3.“GPS 技术、应用与市场” 邓中卫编著 航空工业出版社

第一节 GPS 的产生 , 发展及应用

• GPS 全球定位系统：是由美国投资 300亿美元建立起来的服务于全球的卫星导航与定位系统。

• GPS 定位的原理： P(Px,Py,Pz)

P(Px,Py,Pz,t)

一、 GPS 的历史与发展（一）第一代卫星导航系统的产生与发展

• 1957 年 10 月世界上第一颗人造地球卫星发射成功。

• 1958 年 12 月美国建立 “子午卫星系统”—— Transit

• 1965 年前苏联建立了“卫星导航系统”—— CICADA

• 1967 年美国宣布解密子午卫星系统的部分导航电文供民间使用。

（二）第一代卫星导航系统的局限性

1. 卫星少，不能实时定位。 2. 轨道低，难以精密定轨。 3. 频率低，难以补偿电离层效应的影

响。

（三）第二、三代卫星导航系统：

•1973 年 12 月美国开始建立新一代的卫星导航系统—— GPS 全球定位系统

（ Global Positioning System)

• 该系统分三个阶段进行： 1. 论证方案阶段： 1973 年 12 月组成 联合办公室。 2. 工程研制阶段： 1978 年 2 月 22 日第 一颗 GPS 试验卫星发射成功。

3. 生产作业阶段：• 1989 年 2 月 14 日第一颗 GPS 工作卫

星 发射成功。• 1994 年 6 月完成第二代卫星发射。• 1996 年开始发射第三代（ Block IIR)

卫星。

GPS BLOCK II R 卫星：

二、 GPS 的特点

( 一 )GPS 相对于其它导航系统的特点 1. 全球地面连续覆盖。 2. 功能多，精度高。 3. 实时定位速度快。 4. 抗干扰性能好，保密性强。

( 二 )GPS 应用于定位方面的特点 1. 观测站之间无需通视。 2. 定位精度高。 3. 观测时间短。 4. 提供三维坐标。 5. 操作简便。 6. 全天候作业。

三、利用 GPS 的限制与相应措施

( 一 ) 美国对利用 GPS 的限制政策• 美国实行所谓“选择可用性”— SA 政策 (Selective Availability)• 提供两种定位服务方式： 1. 精密定位服务 (PPS)—P 码 ( 精码 )

2. 标准定位服务 (SPS)—C/A 码 ( 粗码 )

（二 ) 用户摆脱 SA 限制政策的措施： 1. 建立独立的 GPS 卫星测轨系统。 2. 建立独立的卫星导航与定位系统。

四、 GPS 的广泛应用

（一）、 GPS 在军事上的应用 1.GPS 在海湾战争中的应用 2.GPS 应用于 B-52 、 F-16

3. 精确标定战场重点设施的位置 4. 用于空战指挥和控制 5.GPS 用于地面部队 6. 用于扫雷

（二）、飞速发展的 GPS 民用1.GPS 在汽车导航和城市交通

管理中 的应用

2.GPS 用于农业

3.GPS 用于绘制道路图

4.GPS 用于救援5.GPS 用于森林防火6.GPS 用于地震预报7.GPS 用于大坝及地面沉降的监测

作业题

1. GPS 全球定位系统的作用是什么？2. GPS 全球定位系统的特点是什么？3. GPS 全球定位系统提供的两种定位

方式是什么？4.举例详细说明 GPS 系统在你专业中

的一个应用。