家用gps简明使用指南

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1、家用GPS（全球定位系统）简明使用指南[作者]戴云武我国自行研制的“北斗星卫星导航系统”，已发射五颗导航卫星，即将于2008年初步完成组网，届时我国“全球定位系统”的应用将会进入一个新阶段，获得更大更快的发展。在“北斗星”卫星导航系统完成组网、并对民用开放之前，我国的家用“全球定位系统”可以沿用GPS系统。（一）GPS(全球定位系统)简介GPS系统是美国军方研制的全球定位系统。它具有以下特点：●全球，全天候工作　能为全球任何地方的用户提供连续的、实时的“经度-纬度-海拔高度”三维坐标、速度和精密时间授时。●定位精度高　单机定位精度优于10

2、米；采用差分定位（差分定位就是用数据链将两个或多个观测站的数据实时传输到一起进行定位计算），精度可达毫米级。我国江阴长江大桥施工中应用GPS技术建立高精度测控网，精度达到了毫米级。●功能多，应用广　GPS不仅在测量，导航，测速，测时等方面得到广泛的应用，随着人们对GPS认识的加深，其应用领域不断扩大。●安全保密---完成定位只须接收电波、不发射电波，工作状态隐蔽，难以被发现；少数卫星被摧毁不会影响整个定位导航系统的工作，只有当半数卫星被摧毁整个星网系统才失效。[图1][说明]：图片中红线是手持NokiaLD-3WGPS接收器沿着太原五一广

3、场步行的“航迹”，清楚表明定位精度在10米左右。每100米保存一个航迹点。88GPS卫星提供四种信号：lCarrierWave（L1/L2载波)lCoarse/AcquisitionCode（C/A测距码）lPreciseCode（P码加密供供美国军方使用）lNavigationMessage（导航电文）。出于自身利益最大化的考虑，美国对GPS的C/A码实施SA政策（可选的有效性，SelectiveAvailability），SA政策就是在C/A码中人为引入误差，使定位精度下降到100米；为加强其在全球导航市场的竞争力，美国政府于2000

4、年5月1日又撤销了对C/A测距码的SA政策。撤消SA干扰后，民用定位精度达到10米。但是P码仍仅仅供美国军方使用。（二）GPS系统的组成GPS系统包括三大部分：·空间部分—GPS卫星；·地面控制部分—地面监控系统；·用户设备部分—GPS信号接收器。●GPS卫星GPS卫星由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内。卫星轨道高度在20200-26560公里之间。[图2]图2：24颗GPS卫星均匀地分布在6个轨道平面内这些卫星每隔1—3秒向全球广播发送一次其C/A码、P码和导航电文信息（包括该卫星的轨道参数、时钟

5、参数、轨道修正参数、大气对GPS信号折射的修正值等等）以供全球用户使用。位于地平线以上的卫星颗数，随着时间和地点的不同而不同。在没有遮挡的开阔地上，最多可以同时收到8～12颗卫星的GPS88信号。如果天空被建筑物、树木等遮挡，就不能同时收到如此多的卫星信号。一般在大城市中只能稳定收到4～8颗卫星的GPS信号，在高楼大厦林立的都市“天井”中甚至可能接收不到GPS信号。[图3]GPS接收器通过接收GPS卫星的C/A码（或P码）以及导航电文信息，计算接收器与卫星的距离来完成定位。●地面监控系统GPS卫星地面监控系统是整个GPS全球定位系统的管理

6、和维护中心，指挥和调度中枢。GPS卫星地面监控系统由主控站、注入站和监测站组成。这些测控站分别坐落在美国克罗拉多州非法尔空军基地和地球赤道附近的夏威夷、太平洋的卡瓦加兰、印度洋的迪戈加尼亚和大西洋的阿松深群岛。[图4]：美国五个GPS测控站的分布对于GPS导航定位系统来说，GPS卫星是一个动态已知点。GPS卫星的位置是依据卫星发射的“星历”-----描述卫星运动及其轨道的参数计算得到的。卫星上的各种设备是否正常工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行，都要由地面测控设备进行监测和控制。每颗GPS卫星所播发的导航电文，也是由地面监控系统提供的

7、。地面监控系统还要保持各颗卫星时间同步；等等。简单地说，地面监控系统担负收集卫星状态信息、气象信息、计算卫星星历、编制导航电文信息，向卫星注入导航电文信息，向卫星发送控制命令，完成卫星维修、更换，以及特殊情况的处理。例如“战时局部关闭”。●GPS接收器88GPS接收器按照精度要求和用途的不同，可以有不同档次的配置。GPS接收器配置不同的电子钟，就形成了不同档次的GPS接收器。另外，出于找星速度、定位速度和节电等考虑，在GPS接收器的芯片里除了集成有定位信号接收和计算功能，还集成了加快找星定位和节电的智能处理功能。图5是当前最流行的采用Si

8、RF3芯片的民用GPS接收器—Nokia蓝牙LD-3W。右侧的图片显示了更换电池的操作步骤。[图5]民用GPS可以在1575.42MHz的单一频点上免费接收太空24颗GPS卫星的广播信号(C/