GPS测量原理探讨
2012-11-16苗继承
苗继承
(驻马店市农村公路管理处,河南 驻马店 463000)
1 GPS简介
GPS是英文Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System的字头缩写词NAVSTAR/GPS的简称,它的含义是利用导航卫星进行测时和测距,以构成全球定位系统。它具有全球性、全能性(陆地、海洋、航空与航天)、全天候性优势的导航定位、定时、测速系统。
2 GPS的组成
1973年12月,美国国防部正式批准陆海军三军共同研制导航全球定位系统-全球定位系统(GPS)。1994年进入完全运行状态;整套GPS定位系统由三个部分组成的,即由GPS卫星组成的空中部分、由若干地面站组成的地面监控系统、以接收机为主体的用户设备。三者有各自独立的功能和作用,但又是有机地配合而缺一不可的整体系统。
2.1 空间卫星部分
GPS的空间部分由24颗GPS工作卫星所组成,这些GPS工作卫星共同组成了GPS卫星星座,其中21颗为用于导航的卫星,3颗为活动备用卫星。这24颗卫星分布在6个倾角为550,高度约为20200公里的高空轨道上绕地球运行。卫星的运行周期约为12恒星时。完整的工作卫星星座保证在全球各地可以随时观测到4-8颗高度角为150以上的卫星,若高度在50则可达到12颗卫星。每颗GPS工作卫星都发出用于导航定位的信号。GPS用户正是利用这些信号来进行工作。

2.2 地面监控部分
GPS的控制部分由分布在全球若干个跟踪站所组成的监控系统构成,根据其作用不同,这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站。
2.2.1 主控站的作用:主控站拥有大型电子计算机,用作为主体的数据采集、计算、传输、诊断、编辑等工作。
2.2.2 监控站的作用:监控站的主要任务是对每颗卫星进行观测,并向主控站提供观测数据。……
