GPS前景
由于GPS技术所具有的全天候、高精 度和自动测量的特点，作为先进的测量 手段和新的生产力，已经融入了国民经 济建设、国防建设和社会发展的各个应 用领域 。
基于地面网的定位技术
1.Cell ID及Cell ID+TA/R
2. 基于时间的定位
Cell ID及Cell ID+TA/R
当移动台处于移动网络时，利用移动系统HLR 或VLR中关于移动台所属小区的小区识别号（cell id），可得知移动台位于该小区的服务范围内。只 要系统能够把该小区基站设置的中心位置和小区的 覆盖半径发给移动台，移动台就能知道自己处在什 么地方，查询数据库即可获取位置信息。 Cell ID定位是最简单的定格方法，不需要改动 网络和移动台，易于实现，有很好的覆盖性和可靠 性，且响应速度快，整个定位过程只需1s左右。 缺点是定位精确度不够高，且依赖于基站覆盖区域 的大小，在基站分布较少的地区如郊区和农村很难 获得理想的定位精确度。
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
GPS定位原理
GPS定位的基本原理是根据 高速运动的卫星瞬间位置作 为已知的起算数据，采用空 间距离后方交会的方法，确 定待测点的位置。如图所示， 假设t时刻在地面待测点上安 置GPS接收机，可以测定GPS 信号到达接收机的时间△t， 再加上接收机所接收到的卫 星星历等其它数据可以确定 以下四个方程式）
基于GPS的定位技术
GPS是英文Global Positioning System （全球定位系统）的简称。GPS起始 于1958年美国军方的一个项目， 1964年投入使用。20世纪70年代， 美国陆海空三军联合研制了新一代 卫星定位系统GPS 。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，全球覆 盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己 布设完成。
主要功能
1.空间位置服务 ①定位 ②导航 ③测量 2、时间服务 ①系统同步 ②授时
组成部分
1.空间部分 GPS的空间部分是由24颗卫星组成（21颗工作卫星；3颗备用卫星）， 它位于距地表20200km的上空，均匀分布在6 个轨道面上（每个轨道 面4 颗），轨道倾角为55°。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，并能在卫星中预存导航信息，GPS 的卫星因为大气摩擦等问题；随着时间的推移，导航精度会逐渐降低。
概述
利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定 位、导航的系统，称为全球卫星定位系统，简 称GPS 。
GPS功能必须具备GPS终端、传输网络和监控平台三个要 素；这三个要素缺一不可；通过这三个要素，可以提供 车辆定位、防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功 能。 GPS系统的前身是美军研制的一种子午仪卫星定位系统 （Transit），1958年研制，1964年正式投入使用。由于卫 星定位显示出在导航方面的巨大优越性及子午仪系统存在 对潜艇和舰船导航方面的巨大缺陷。美国海陆空三军及民 用部门都感到迫切需要一种新的卫星导航系统。
基于时间的定位
TOA
（time of arrival）
TDOA
(time difference of arrival)
TOA定位法 （三圆相交定位法）
TOA定位法利用移动台与3 个不同基站之间的信号传 播时间来定位。电波传播 速度已知为c，假设某基 站和移动台之间的信号传 播时间为t，则移动台位 于以基站位置为中心，以 ct为半径的圆上。若有三 个基站接受到移动台发出 的同一信号，即可产生三 个这样的圆，而移动台位 于三个圆的交点上。
Hale Waihona Puke 基本工作原理• GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机 之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位 置。要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时 间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号 传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到（由于大气层电 离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是 伪距（PR）：当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码 元组成的伪随机码（简称伪码）发射导航电文。GPS系统使用的 伪码一共有两种，分别是民用的C/A码和军用的P(Y）码。 • 当用户接受到导航电文时，提取出卫星时间并将其与自己的时钟 做对比便可得知卫星与用户的距离，再利用导航电文中的卫星星 历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS-84大地坐 标系中的位置速度等信息便可得知。
GPS特点
（1）全球全天候定位 （2）定位精度高 （3）观测时间短 （4）测站间无需通视 （5）仪器操作简便 （6）可提供全球统一的三维地心坐标 （7）应用广泛
GPS接收机的用途分类
1． 导航型接收机 此类型接收机主要用于运动载体的导航，它可以实时给出载体的位置 和速度。这类接收机一般采用C/A码伪距测量，单点实时定位精度较低，一 般为±10m，有SA影响时为±100m。这类接收机价格便宜，应用广泛。根 据应用领域的不同，此类接收机还可以进一步分为： 车载型——用于车辆导航定位； 航海型——用于船舶导航定位； 航空型——用于飞机导航定位。由于飞机运行速度快，因此，在航空 上用的接收机要求能适应高速运动。 星载型——用于卫星的导航定位。由于卫星的速度高达7km/s以上，因 此对接收机的要求更高。 2． 测地型接收机 测地型接收机主要用于精密大地测量和精密工程测量。这类仪器主要 采用载波相位观测值进行相对定位，定位精度高。仪器结构复杂，价格较 贵。 3． 授时型接收机 这类接收机主要利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时，常用 于天文台及无线电通讯中时间同步。