(1)地面控制部分,由主控站(負(fù)責(zé)管理、協(xié)調(diào)整個(gè)地面控制系統(tǒng)的 工作)、地面天線(在主控站的控制下,向衛(wèi)星注入尋電文)、監(jiān)測(cè)站(數(shù)據(jù)自動(dòng)收集中心)和通訊輔助系統(tǒng)(數(shù)據(jù)傳輸)組成;
(2)空間部分,由24顆衛(wèi)星組成,分布在6個(gè)道平面上;
(3)用戶(hù)裝置部分, 主要由GPS接收機(jī)和衛(wèi)星天線組成。
全球定位系統(tǒng)的主要特點(diǎn):
(1)全天候;(2) 全球覆蓋;(3)三維定速定時(shí)高精度;(4)快速省時(shí)高效率:(5)應(yīng)用廣泛多功能。
全球定位系統(tǒng)的主要用途:
(1)陸地應(yīng)用,主要包括車(chē)輛導(dǎo)航、應(yīng)急反應(yīng)、大氣物理觀測(cè)、地球物理資源勘探、工程測(cè)量、變形監(jiān)測(cè)、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、 市政規(guī)劃控制等;
(2)海洋應(yīng)用,包括遠(yuǎn)洋船最佳航程航線測(cè)定、船只實(shí)時(shí)調(diào)度與導(dǎo)航、海洋救援、海洋探寶、水文地質(zhì)測(cè)量以及海洋平臺(tái)定位、海平面升降監(jiān)測(cè)等;
(3)航空航天應(yīng)用,包括飛機(jī)導(dǎo)航、航空遙 感姿態(tài)控制、低軌衛(wèi)星定軌、導(dǎo)彈制導(dǎo)、航空救援和載人航天器防護(hù)探測(cè)等。
GPS衛(wèi)星接收機(jī)種類(lèi)很多,根據(jù)型號(hào)分為測(cè)地型、全站型、定時(shí)型、手持型、集成型;根據(jù)用途分為車(chē)載式、船載式、機(jī)載式、星載式、彈載式。
24顆GPS衛(wèi)星在離地面1萬(wàn)2千公里的高空上,以12小時(shí)的周期環(huán)繞地球運(yùn)行,使得在任意時(shí)刻,在地面上的任意一點(diǎn)都可以同時(shí)觀測(cè)到4顆以上的衛(wèi)星。
由于衛(wèi)星的位置精確可知,在GPS觀測(cè)中,我們可得到衛(wèi)星到接收機(jī)的距離,利用三維坐標(biāo)中的距離公式,利用3顆衛(wèi)星,就可以組成3個(gè)方程式,解出觀測(cè)點(diǎn)的位置(X,Y,Z)?紤]到衛(wèi)星的時(shí)鐘與接收機(jī)時(shí)鐘之間的誤差,實(shí)際上有4個(gè)未知數(shù),X、Y、Z和鐘差,因而需要引入第4顆衛(wèi)星,形成4個(gè)方程式進(jìn)行求解,從而得到觀測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和高程。
事實(shí)上,接收機(jī)往往可以鎖住4顆以上的衛(wèi)星,這時(shí),接收機(jī)可按衛(wèi)星的星座分布分成若干組,每組4顆,然后通過(guò)算法挑選出誤差最小的一組用作定位,從而提高精度。