陈东水

摘 要 GPS因其具有精度高、速度快、不受时间地点约束等优点而得到广泛应用，目前已在气象、定位、导航、测量、通信、授时等领域扮演着重要角色。GPS技术在气象观测技术中的应用，是气象研究领域的一次革命。本文对GPS定位技术的基本原理进行了详细分析，最后在此基础上全面阐述了GPS技术在气象领域的应用，重点分析了电离层监测、对流层监测、天气预报、气候变化等气象应用领域。本文的研究为GPS技术在气象领域的应用提供了一个全新的视角。

关键词 GPS；气象观测；天气预报

GPS（Global Positioning System）一般指美国的全球定位系统，它产生于20世纪70年代，美好18颗卫星按一定规律分布于6条不同的空间轨道而组成，最初是为军事应用而研发的，后来才逐渐走向民用。GPS目前已广泛应用于定位、导航、测量、通讯、授时等领域。在气象领域中，GPS主要应用于温度、气压、湿度等气象参数的测量，可以对未来近期的天气情况进行较准确的预报，尤其是对极端天气的预报更是起到了关键作用。

1 GPS定位基本原理

要通过GPS系统实现目标定位，需要一台地面接收机用于接收空间卫星系统的信号，该接收机至少需要同时收到4颗以上的卫星信号才有可能对目标进行定位。接收机在对卫星信号进行解码时，需要C/A码或P码信号支持，以获取卫星轨道参数和时间，然后才能解算出接收机的当前位置，从而完成一次定位过程[1]。其具体过程是，先通过卫星轨道参数和时间计算出卫星的空间坐标，得到4颗卫星以地心为原点的坐标后，由接收机自身的时钟确定信号到达时间，再根据卫星信号中包含的发送时间，得出信号由空间发送至地面的总时间，再计算出4颗卫星的距离。……