GPS

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2024年3月26日发(作者：)

GPS卫星分布在 6 个轨道平面内，每个轨道分布有 4 颗卫星，各轨道平面

升交点的赤经相差 55 度。轨道倾角为 55 度，各轨道平面之内相距 60 度，在

距地球 20200 公里的高空中运行。

GPS与INS（惯性导航）按综合深度可分为 松散综合 和 紧密综合 两类

GPS系统属于 被动式 导航定位系统，北斗双星导航定位系统属于 主动式

导航定位系统。（填主动式或被动式）

GPS的英文全称是 Global Positioning System ，汉语意思是 全球定位系

统 。

不同空间直角坐标系间的转换，布尔萨七参数模型中，七个参数分别是

X、Y、Z

，



x

,

y

,

z

,m

在开普勒七参数中， 椭圆长半径

a

s

，偏心率

e

s

，真近点角

f

s

唯一地确定

了卫星轨道的形状、大小及卫星轨道上的瞬时位置。

卫星轨道六要素有 升交点赤经Ω 轨道倾角i 近地点张角w 轨道长半轴a

轨道偏心率e 真近点角Mf 。

GPS的星历数据和用户定位数据都采用 WGS-84坐标系 坐标系统。

电磁波的频率越 小 ，电离层折射的影响大。

GPS信号包括 载波信号 测距码 和 导航电文 等信号分量，其中 测距码

码又包括 C/A 码和 P 码。

导航电文主要包括 卫星星历、 卫星钟改正参数 时间系统 工作状态信息以

及 由C/A码确定P码的交换码 信息。

GPS定位建立在 全球大地系统 的基础上，它是以为 地球质心 原点与 地

球 固连得坐标系，属于 协议地球坐标系 坐标系。

GPS网的基准包括 位置 基准、 方位 基准和 尺度 基准。

为了描述卫星之间的几何关系，引入了 几何精度因子 的概念。它反映了由

于 几何关系 的影响造成的 测量精度 与 用户位置 间的比例系数，与坐标系的

无关 选择。（填有关或无关）

在GPS定位中，影响测量的偏差可以分为与 卫星 有关的偏差、与 信号传

播 有关的误差、与 接收机 有关的偏差三类。

根据GPS/INS组合导航系统中GPS与INS两系统间的信息交换的深度可以把

组合系统的功能结构分为 非耦合 方式、 松组合 方式、 紧组合 方式。

GPS系统主要由 卫星星座 地面控制系统 接收机 三大部分组成。

GLONASS系统采用 频分 多址技术，采用 BPSK 调制方式。

黄极是指通过天球中心，且垂直于 黄道面 的直线与 天球 的交点其中靠近

北天极的叫 北黄极 ，靠近南天极的叫 南黄极 。

中国目前使用的大地坐标系主要是 1980国家大地坐标系 坐标系和 1954

北京坐标系 坐标系。

GPS中使用了两种伪随机码，一种是用于分址、 收铺卫星信号 、 粗测距 、

具有一定抗干扰能力的粗码，称为 C/A码 ；另一种是用于分址、 精密测距 、

具有更强抗干扰能力的精码，称为 P码 。

按所选参考点不同，定位方法可分为 单点 定位和 相对 定位，按接收机所

处状态不同，定位方法可分为 静态 定位和 动态 定位。

根据GPS提供的信息，可以进行 伪随机码 测量和 载波相位 测量。按观测

量的不同，GPS定位的观测方法可分为 伪随机码 相位观测和 载波 相位观测。

公式PDOP=（q11+q22+q33）的开方中，PDOP为 位置 精度衰减因子。

GPS的地面控制部分由 主控站 监测站 注入站 通信和辅助系统 组成，主

要任务是跟踪所有的卫星以进行 、 、 和 。

欧洲Gallieo系统的服务等级分为 单独系统运行服务 和 与其他系统组合

运行服务 两种。

假设卫星运动所需的向心力是地球对它的引力，卫星在这种引力场下的无摄

运动又称为 开普勒运动 ，其规律可以通过来 开普勒定律 描述。

恒心时是以 春分点 为参考点，由 春分点周日视运动 确定恒星日。5，GPS

的星历数据和用户定位数据都采用 WGS-84 坐标系统。

GPS中使用两个载频可以对 电离层 产生的 延迟误差 进行双频修正。

导航电文是卫星以 二进制码 的形式发送给用户的导航定位数据，又称为

数据码 ，它包括的主要内容有 卫星的星历 、时钟改正、电离层延迟 工作状态

信息和C/A码转换到捕获P码的信息、全部卫星的概略星历。

波源和接收者之间有相对运动时，接收者收到的信号频率和波源发出的频率

之间会发生改变，这种现象叫做 多普勒频移 ，其中频率之差根 波源频率 与 相

对运动速度 有关。

GPS卫星的主要误差包括 卫星星历误差 卫星钟的钟误差 相对论效应 ，信

号传播的主要误差包括 电离层延迟 对流层延迟 多路径误差 。与接收机有关的

误差主要包括 接收机钟的钟误差 接收机的位置误差 天线相位中心误差 几何

强度误差 等。

GPS系统主要由 卫星星座 地面控制系统 接收机 三大部分组成。

中国第一代北斗导航系统属于 主动式 式导航系统，它由 空间卫星 地面中

心站 和 用户设备 三大部分组成。

天球坐标系的原点在 地球质心 ，地球地心坐标系的原点在 地球质心 ，地

球参心坐标系的原点在 选定的大地原点 。

历书时以 地球绕太阳公转周期 为基准；原子时以位于 海平面 的铯原子

电磁波振荡 能级跃迁辐射的为基准；协调时在时间服务工作中把 原子时 的秒

长和 世界时 的时刻结合起来的一种时间。

GPS信号传播中电离层折射的影响白天比晚上 大 ，冬天比夏天 小 ；卫星

的高度角越 小 ，对流层折射的影响越大。

GPS卫星发射信号时先将编码脉冲调制到 伪随机码 上进行扩频，再对L波

段的载频进行 BPSK码 调制，然后由 卫星天线 发射出去。

按观测量的不同，GPS定位的观测方法可分为 伪随机码 相位观测和 载波

相位观测；按所选参考点不同，定位方法可分为 单点 定位和 相对 定位，按接

收机所处状态不同，定位方法可分为 静态 定位和 动态 定位。

伪随机码测距，就是利用接收机产生的 本地码 与卫星播发的 随机码 进行

相关运算，通过测量 本地码 的最大值的位置来测定信号的 随机码 ，从而得到

卫星至接收机的距离观测值。

与用户接收设备有关的主要误差包括 接收机钟差 接收机位置误差 天线相

位中心误差 和

几何强度误差

。

接收机的检验内容包括 一般检视 、通电检验和 实测检视 。

在GPS定位中，影响测量的偏差可以分为与 GPS卫星 有关的偏差、与 观

测 有关的误差、与 观测站 有关的偏差三类。

本文标签： 定位误差坐标系