GPS是一個定位系統(tǒng)，通過GPS定位系統(tǒng)，我們手機里的地圖軟件、車載導(dǎo)航系統(tǒng)才能正常運行。為增進大家對GPS的認識，本文將對GPS和GIS的區(qū)別以及GPS的系統(tǒng)組成予以介紹。如果你對GPS具有興趣，不妨和小編一起來繼續(xù)往下閱讀哦。

一、GPS和GIS區(qū)別

簡單的說GPS如何運作：每一顆衛(wèi)星會告訴您使用的接收機三件事，我是第幾號衛(wèi)星，我現(xiàn)位置在那里，我什么時候送這訊息給您。當您的GPS接收機接收到這些資料后會將星歷資料及Almanac存起來使用，這些資料也用做修正GPS接收機上的時間。GPS接收機比較每一衛(wèi)星訊號接收到的時間及本身接收機的時間的不同，而計算出每一衛(wèi)星道接收機的距離。接收機若在接收到更多衛(wèi)星時，它可利用三角公式計算出接收機所在位置。三顆衛(wèi)星可做所謂2D定位(經(jīng)度及緯度)，四顆或更多衛(wèi)星可做所謂3D定位(經(jīng)度、緯度及高度)。接收機繼續(xù)不段地更新您的位置，所以它可計算出您的移動方向及速度。

絕大多數(shù)單獨的GPS接收機以經(jīng)緯度和GPS高度表示位置。但是坐標如北緯24度，東經(jīng)121度和100公尺高對你決定所在位置并不很好用，你還需要知道你在地圖上的位置。GIS地理信息系統(tǒng)是存于計算機中的地圖數(shù)據(jù)庫(Database)，GIS能比紙上地圖更為精致復(fù)雜。它可以是三度空間以顯示地形圖，也可包括其它有用的信息，如加油站、旅游勝地的照片等等，汽車導(dǎo)航系統(tǒng)就是GPS和GIS之組合，這種應(yīng)用被人看好是21世紀GPS市場中最龐大的一部分。另需特別注意GPS的高度。它并不是真正距地面上的高度，也不是海平面上的高度，因為GPS接收機不是GIS，并不知道外面世界的真象。

二、GPS系統(tǒng)組成

(一)空間部分

GPS衛(wèi)星的主體呈圓柱形，兩側(cè)有太陽能帆板，能自動對日定向。太陽能電池為衛(wèi)星提供工作用電。每顆衛(wèi)星都配備有多臺原子鐘，可為衛(wèi)星提供高精度的時間標準。衛(wèi)星上帶有燃料和噴管，可在地面控制系統(tǒng)的控制下調(diào)整自己的運行軌道。GPS衛(wèi)星的基本功能是：接收并存儲來自地面控制系統(tǒng)的導(dǎo)航電文;在原子鐘的控制下自動生成測距碼和載波;并將測距碼和導(dǎo)航電文調(diào)制在載波上播發(fā)給用戶;按照地面控制系統(tǒng)的命令調(diào)整軌道，調(diào)整衛(wèi)星鐘，修復(fù)故障或啟用備用件以維護整個系統(tǒng)的正常工作。不同型號的衛(wèi)星的外形也各不相同。

GPS衛(wèi)星可分為試驗衛(wèi)星和工作衛(wèi)星兩類。各種類型的基本特征如下：

(1)試驗衛(wèi)星

試驗衛(wèi)星也稱原型衛(wèi)星。衛(wèi)星重774千克(包括310千克的燃料)，設(shè)計壽命為5年。為滿足方案論證和整個系統(tǒng)試驗、改進的需要，美國1978~1985年間從加利福尼亞州的范登堡空軍基地用Atlas火箭先后發(fā)射了11顆試驗衛(wèi)星。其中第7顆衛(wèi)星發(fā)射失敗，未進入預(yù)定軌道。1995年底，最后一顆試驗衛(wèi)星停止工作。

(2)工作衛(wèi)星

BlockⅡ衛(wèi)星重約1.5t，設(shè)計壽命為7.5年。每顆衛(wèi)星耗資4800萬美元。1989年2月至1990年10月間，從佛羅里達州的肯納維拉爾空間基地用DeltaⅡ火箭發(fā)射了9顆BlockⅡ衛(wèi)星。與試驗衛(wèi)星相比，BlockⅡ衛(wèi)星做了許多改進，衛(wèi)星可存儲14天的導(dǎo)航電文，并具有實施SA和AS的能力。BlockⅡA衛(wèi)星(A：Advanced)重約17t，衛(wèi)星設(shè)計壽命為7.5年，衛(wèi)星具備互相通信的能力。衛(wèi)星存儲導(dǎo)航電文的能力增加至180天。SVN35和SVN36衛(wèi)星上配備了激光反射棱鏡，可以通過激光測距來分析衛(wèi)星鐘和衛(wèi)星星歷的誤差，檢驗GPS測距的精度。反射棱鏡的大小為24×20厘米。

(二)控制部分

地面監(jiān)控部分是由分布在世界各地的五個地面站組成，按功能可分為監(jiān)測站、主控站和注入站三種。監(jiān)測站內(nèi)設(shè)有雙頻GPS接收機、高精度原子鐘、氣象參數(shù)測試儀和計算機等設(shè)備，主要任務(wù)是完成對GPS衛(wèi)星信號的連續(xù)觀測，并將搜集的數(shù)據(jù)和當?shù)貧庀笥^測資料經(jīng)過處理后傳送到主控站。主控站除了協(xié)調(diào)管理地面監(jiān)控系統(tǒng)外，還負責將監(jiān)測站的觀測資料聯(lián)合處理，推算衛(wèi)星的星歷、衛(wèi)星鐘差和大氣修正參數(shù)，并將這些數(shù)據(jù)編制成導(dǎo)航電文送到注入站;另外，它還可以調(diào)整偏離軌道的衛(wèi)星，使之沿預(yù)定軌道運行，調(diào)度備用衛(wèi)星，以替代失效的衛(wèi)星開展工作。注入站的主要任務(wù)是將主控站編制的導(dǎo)航電文、計算出的衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘差的改正數(shù)等，通過直徑為3.6米的天線注入相應(yīng)的衛(wèi)星 。

(三)用戶部分

用戶設(shè)備主要由GPS接收機、硬件和數(shù)據(jù)處理軟件、微處理機及終端設(shè)備組成;GPS接收機由主機、天線和電源組成。其主要任務(wù)是捕獲、跟蹤并鎖定衛(wèi)星信號;對接收的衛(wèi)星信號進行處理，測量出GPS信號從衛(wèi)星到接收機天線間傳播的時間;譯出GPS衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航電文，實時計算接收機天線的三維位置、速度和時間 。

以上便是此次帶來的GPS相關(guān)內(nèi)容，通過本文，希望大家對GPS已經(jīng)具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!