gps（global positioning system）即全球定位系統(tǒng)，是由美國建立的一個衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)，用戶可以在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)全天候、連續(xù)、實時的三維導航定位和測速；另外，利用該系統(tǒng)，用戶還能夠進行高精度的時間傳遞和高精度的精密定位。

gps計劃始于1973年 ，已于1994年進入完全運行狀態(tài)。gps的整個系統(tǒng)由空間部分、地面控制部分和用戶部分所組成

空間部分

gps的空間部分是由24顆gps工作衛(wèi)星所組成，這些gps工作衛(wèi)星共同組成了gps衛(wèi)星星座，其中21顆為可用于導航的衛(wèi)星，3顆為活動的備用衛(wèi)星。每顆gps工作衛(wèi)星都發(fā)出用于導航定位的信號。gps用戶正是利用這些信號來進行工作的。

控制部分    

gps的控制部分由分布在全球的由若干個跟蹤站所組成的監(jiān)控系統(tǒng)所構(gòu)成，根據(jù)其作用的不同，這些跟蹤站又被分為主控站、監(jiān)控站和注入站。主控站有一個，它的作用是根據(jù)各監(jiān)控站對gps的觀測數(shù)據(jù)，計算出衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星鐘的改正參數(shù)等，并將這些數(shù)據(jù)通過注入站注入到衛(wèi)星中去；同時，它還對衛(wèi)星進行控制，向衛(wèi)星發(fā)布指令，當工作衛(wèi)星出現(xiàn)故障時，調(diào)度備用衛(wèi)星，替代失效的工作衛(wèi)星工作；另外，主控站也具有監(jiān)控站的功能。監(jiān)控站有五個，監(jiān)控站的作用是接收衛(wèi)星信號，監(jiān)測衛(wèi)星的工作狀態(tài)；注入站有三個，注入站的作用是將主控站計算出的衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘的改正數(shù)等注入到衛(wèi)星中去。

用戶部分

gps的用戶部分由gps接收機、數(shù)據(jù)處理軟件及相應(yīng)的用戶設(shè)備所組成。它的作用是接收gps衛(wèi)星所發(fā)出的信號，利用這些信號進行導航定位等工作。以上這三個部分共同組成了一個完整的gps系統(tǒng)。

      2. gps信號

gps衛(wèi)星發(fā)射兩種頻率的信號，即頻率為1575.42mhz的l1載波和頻率為1227.60hmz的l2載波，在l1和l2上又分別加載著多種信號，這些信號主要有c/a碼和p碼，c/a碼又被稱為粗捕獲碼，它被調(diào)制在l1載波上。c/a碼是普通用戶用以測定測站到衛(wèi)星間的距離的一種主要的信號。p碼又被稱為精碼，它被調(diào)制在l1和l2載波上。

導航信息被調(diào)制在載波上，包含有g(shù)ps衛(wèi)星的軌道參數(shù)、衛(wèi)星鐘改正數(shù)和其它一些系統(tǒng)參數(shù)。用戶一般需要利用該導航信息來計算某一時刻gps衛(wèi)星在地球軌道上的位置，導航信息也被稱為廣播星歷。

      3. sps和pps

gps系統(tǒng)針對不同用戶提供兩種不同類型的服務(wù)。一種是標準定位服務(wù)(sps–standard positioning service)，另一種是精密定位服務(wù)(pps–precision positioning service)。這兩種不同類型的服務(wù)分別由兩種不同的子系統(tǒng)提供，標準定位服務(wù)由標準定位子系統(tǒng)(sps–standard positioning system)提供，精密定位服務(wù)則由精密定位子系統(tǒng)(pps–precision positioning system)提供。

sps主要面向全世界的民用用戶。

pps主要面向美國及其盟國的軍事部門以及民用的特許用戶。

     4. gps定位基本原理