全球定位系統(tǒng)的概念 ：
全球定位系統(tǒng)（Globalpositioningsystem，簡(jiǎn)稱GPS）是具有在海、陸、空進(jìn)行全方位、實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位功能的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。 全球定位系統(tǒng)(CPS)是利用衛(wèi)星星座來(lái)獲得地面某點(diǎn)經(jīng)緯度和高程的系統(tǒng)，是當(dāng)代航天技術(shù)、無(wú)線電通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)晶。美國(guó)國(guó)防部為滿足軍事部門(mén)對(duì)海、陸、空設(shè)施進(jìn)行高精度定位和導(dǎo)航的要求，于1994年建成了以定位、導(dǎo)航衛(wèi)星為依托的全球定位系統(tǒng)。GPS衛(wèi)星所發(fā)射的空間定位信息覆蓋整個(gè)地球表面，因此可以對(duì)地球表面上的任一點(diǎn)、任一物體進(jìn)行全天候的精密三維定位和導(dǎo)航。
全球定位系統(tǒng)的特點(diǎn)：
�。�1）全球，全天候工作。
�。�2）能為用戶提供連續(xù)、實(shí)時(shí)的三維位置、三維速度和精密時(shí)間，不受天氣的影響。
�。�3）定位精度高：?jiǎn)螜C(jī)定位精度優(yōu)于10米，采用差分定位，精度可達(dá)厘米級(jí)和毫米級(jí)。
（4）功能多，應(yīng)用廣：隨著人們對(duì)GPS認(rèn)識(shí)的加深，GPS不僅在測(cè)量、導(dǎo)航、測(cè)速、測(cè)時(shí)等方面取得更廣泛的應(yīng)用．而且其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。
全球定位系統(tǒng)的組成 ：
（1）GPS衛(wèi)星星座
由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成。GPS衛(wèi)星星座記作（2l+3）GPS星座。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道平各個(gè)軌道平面之間的夾角為60度。
�。�2）地面監(jiān)控系統(tǒng)
對(duì)于導(dǎo)航定位來(lái)說(shuō)，GPS衛(wèi)星是一動(dòng)態(tài)已知點(diǎn)。星的位置是依據(jù)衛(wèi)星發(fā)射的星歷——描述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)及其軌道的參數(shù)算得的。每顆GPS衛(wèi)星所播發(fā)的星歷是由地面監(jiān)控系統(tǒng)提供的。
衛(wèi)星上的各種設(shè)備是否正常工作以及衛(wèi)星是否一直沿著預(yù)定軌道運(yùn)行，都要由地面設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。地面監(jiān)控系統(tǒng)另一重要作用是保持各顆衛(wèi)星處于同一時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)——GPS時(shí)間系統(tǒng)。這就需要地面站監(jiān)測(cè)各顆衛(wèi)星的時(shí)間求出鐘差。然后由地面注入站發(fā)給衛(wèi)星，衛(wèi)星再由導(dǎo)航電文發(fā)給用戶設(shè)備。GPS工作衛(wèi)星的地面監(jiān)控系統(tǒng)包括一個(gè)主控站、三個(gè)注入站和五個(gè)監(jiān)測(cè)站。
地面監(jiān)控系統(tǒng)
監(jiān)測(cè)站—獲取GPS數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)送至主控站。
主控站--控制、調(diào)度衛(wèi)星。
注入站—將主控站的改正參數(shù)等注入每顆衛(wèi)星。
�。�3）GPS信號(hào)接收機(jī)
組成：GPS衛(wèi)星接收機(jī)
GPS數(shù)據(jù)處理軟件
任務(wù)：能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星的信號(hào)，實(shí)時(shí)地計(jì)算出測(cè)站的三維坐標(biāo)，甚至三維速度和時(shí)間。
GPS的應(yīng)用領(lǐng)域：
應(yīng)用領(lǐng)域 | 應(yīng)用 | |
野外勘測(cè) | 測(cè)繪領(lǐng)域 | 地形圖測(cè)繪、地殼變形測(cè)量、大壩和大型建筑物變形監(jiān)測(cè)等 |
資源勘查 | GPS為快速、高效地確定資源分布范圍、估算儲(chǔ)量和可開(kāi)采量提供了技術(shù)支持。目前，GPS廣泛應(yīng)用于海洋資源和陸地資源調(diào)查。其中，海洋資源調(diào)查包括海洋石油資源調(diào)查、海洋生物資源調(diào)查等，陸地資源調(diào)查包括森林資源調(diào)查、草場(chǎng)資源調(diào)查、耕地資源調(diào)查等 | |
現(xiàn)代交通 | 汽車出租、物流配送 | 利用GPS對(duì)車輛進(jìn)行跟蹤、調(diào)度管理，選擇最優(yōu)路徑，以最快的速度響應(yīng)用戶的乘車和送貨要求 |
海洋航運(yùn) | 利用GPS為遠(yuǎn)洋船舶導(dǎo)航，指導(dǎo)船舶進(jìn)港、離港 | |
民航 | 利用GPS指導(dǎo)駕駛員精確著陸，科學(xué)引導(dǎo)和安排飛機(jī)進(jìn)港、離港，提高機(jī)場(chǎng)利用效率 | |
旅游 | 游客隨身攜帶GPS接收機(jī)，可以隨時(shí)知道自己所在的位置、行走速度和方向，不會(huì)迷失方向。需要在野外宿營(yíng)時(shí)，還可以借助GPS接收機(jī)快速找到合適的宿營(yíng)地，減少不必要的麻煩 | |
科學(xué)研究 | 地質(zhì)學(xué)研究、生物學(xué)研究、海洋學(xué)研究、全球氣候研究、水文學(xué)研究等，都把GPS作為重要的定位手段 | |
軍事 | 目前，GPS廣泛應(yīng)用于作戰(zhàn)指揮，緊急搜救，軍用艦船導(dǎo)航，軍用飛機(jī)導(dǎo)航，火炮，地空導(dǎo)彈精確制導(dǎo)等領(lǐng)域。在快速、機(jī)動(dòng)、精確的現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中，GPS正全方位地發(fā)揮著作用 | |