就目前而言,GPS已經是一個軍民兩用系統,提供兩個等級的服務。隨著GPS向民用開放,它所蘊藏的巨大商機被發掘出來。GPS不僅用於導彈、飛船的導航定位,更是廣泛用於飛機、汽車、船舶的導航定位,公安、銀行、醫療、消防等用它建立監控、報警、救援系統,企業用它建立現代物流管理系統,農業、林業、環保、資源調查、物理勘探、電信等都離不開導航定位,特別是隨著衛星導航接收機的集成微型化,出現各種融通信、計算機、GPS於一體的個人信息終端,使衛星導航技術從專業應用走向大眾應用,成為繼通信、互聯網之後的IT第三個新的增長點。
GPS衛星導航的組成結構
GPS衛星導航由三大部分構成:空間部分、地面控制系統和用戶設備部分。其中:GPS的空間部分是由24 顆工作衛星組成,它位於距地表20200km的上空,均勻分布在6 個軌道面上(每個軌道面4 顆),軌道傾角為55°。此外,還有3 顆有源備份衛星在軌運行。衛星的分布使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4 顆以上的衛星,並能在衛星中預存的導航信息還可用一段時間,但導航精度會逐漸降低。
地面控制系統由監測站、主控制站、地面天線所組成,主控制站位於美國科羅拉多州春田市。地面控制站負責收集由衛星傳回之訊息,並計算衛星星歷、相對距離、大氣校正等數據。
用戶設備部分即GPS 信號接收機,其主要功能是能夠捕獲到按一定衛星截止角所選擇的待測衛星,並跟蹤這些衛星的運行。當接收機捕獲到跟蹤的衛星信號後,就可測量出接收天線至衛星的偽距離和距離的變化率,解調出衛星軌道參數等數據。根據這些數據,接收機中的微處理計算機就可按定位解算方法進行定位計算,計算出用戶所在地理位置的經緯度、高度、速度、時間等信息。接收機硬件和機內軟件以及GPS 數據的後處理軟件包構成完整的GPS 用戶設備。GPS 接收機的結構分為天線單元和接收單元兩部分。接收機一般採用機內和機外兩種直流電源,設置機內電源的目的在於更換外電源時不中斷連續觀測,在用機外電源時機內電池自動充電。關機後,機內電池為RAM存儲器供電,以防止數據丟失。目前各種類型的接受機體積越來越小,重量越來越輕,便於野外觀測使用。其次則為使用者接收器,現有單頻與雙頻兩種,但由於價格因素,一般使用者所購買的多為單頻接收器。
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