第01章 GPS測量原理與應用

第一章緒論第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展第二節(jié)GPS系統(tǒng)組成第三節(jié)GPS在國民經(jīng)濟建設中的應用第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展1.人類最初的導航，只能通過石頭，樹，山脈等作為參照物，漸漸發(fā)展到天文觀測法，即通過天上的太陽，月亮和星星來判斷位置。而中國四大發(fā)明之一的指南針是人類導航領域的一個里程碑。2.20世紀20年代，第一個無線電導航系統(tǒng)-無線電信標的問世，開創(chuàng)了海洋船舶和航空飛行器導航的新篇章；3.1957年10月4日，原蘇聯(lián)成功發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星，開創(chuàng)了空間技術造福人類的新時代。東方紅一號衛(wèi)星第一顆人造衛(wèi)星斯普特尼克1957年10月4日由P-7捆綁式洲際導彈送入軌道，正常工作了3個月第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展在衛(wèi)星定位系統(tǒng)出現(xiàn)之前，遠程導航與定位主要用無線導航系統(tǒng)。一、無線電導航系統(tǒng)

1.羅蘭--C：工作在100KHZ，由三個地面導航臺組成，導航工作區(qū)域2000km，一般精度200-300M。2.Omega（奧米茄）：工作在十幾千赫，由八個地面導航臺組成，可覆蓋全球，精度幾英里。

3.多卜勒系統(tǒng)：利用多卜勒頻移原理，通過測量其頻移得到運動物參數(shù)（地速和偏流角），推算出飛行器位置，屬自備式航位推算系統(tǒng)，誤差隨航程增加而累加。缺點：覆蓋的工作區(qū)域??；電波傳播受大氣影響；定位精度不高。

第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展二、早期的衛(wèi)星定位技術早期的衛(wèi)星定位技術主要有兩種方法：

（１）衛(wèi)星三角網(wǎng)：在地面上布設一系列連續(xù)三角形，采取測角方式測定各三角形頂點水平位置的方法。它是幾何大地測量學中建立國家大地網(wǎng)和工程測量控制網(wǎng)的基本方法之一，由荷蘭的斯涅耳(W.snell)于1617年首創(chuàng)。（２）衛(wèi)星測距網(wǎng)：用安置在地面的測距儀向衛(wèi)星發(fā)射無線電脈沖，并接收由衛(wèi)星反射回來的脈沖，測量脈沖往返所經(jīng)過的時間，從而計算測站至衛(wèi)星的距離。第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展三、子午衛(wèi)星導航系統(tǒng)的應用及其缺陷第一代衛(wèi)星電子導航系統(tǒng)的代表是美國海軍武器實驗室委托霍普金斯大學應用物理實驗室研制的海軍導航衛(wèi)星系統(tǒng)（NavyNavigationSatelliteSystem—NNSS）。在該系統(tǒng)中衛(wèi)星的軌道都通過地極，故也稱“子午儀（Transit）衛(wèi)星系統(tǒng)”。1964年該系統(tǒng)建成后即被美國軍方使用，1967年將星歷解密而提供民用服務。實踐表明子午儀衛(wèi)星系統(tǒng)具有精度均勻、不受時間和天氣限制等優(yōu)點，只要系統(tǒng)的衛(wèi)星在視界內(nèi)，就可在地球表面任何地方進行單點定位或聯(lián)測定位，從而獲得觀測點的三維地心坐標。

第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展子午儀衛(wèi)星導航系統(tǒng)的缺陷

盡管子午儀衛(wèi)星系統(tǒng)具有以往導航系統(tǒng)所無法比擬的優(yōu)越性，但也存在一些嚴重的缺陷，這主要是由于該系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)目較少（5～6顆），運行高度較低（平均約為1000Km），從地面觀測到衛(wèi)星的時間間隔較長（平均1.5小時），因而無法連續(xù)地提供實時三維定位信息，難以充分滿足軍事用戶和某些民事用戶的定位要求。第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展四、GPS全球定位系統(tǒng)的建立

GPS實施計劃共分三個階段：

第一階段為方案論證和初步設計階段。從1973年到1979年，共發(fā)射了4顆試驗衛(wèi)星。研制了地面接收機及建立地面跟蹤網(wǎng)。

第二階段為全面研制和試驗階段。從1979年到1984年，又陸續(xù)發(fā)射了7顆試驗衛(wèi)星，研制了各種用途接收機。實驗表明，GPS定位精度遠遠超過設計標準。

第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展第三階段為實用組網(wǎng)階段。1989年2月4日，第一顆GPS工作衛(wèi)星發(fā)射成功，宣告了GPS系統(tǒng)進入了工程建設階段，這種工作衛(wèi)星稱為BlockⅡ和BlockⅡA型衛(wèi)星。這兩組衛(wèi)星差別是：BlockⅡ只能存儲14天用的導航電文（每天更新三次）；而BlockⅡA衛(wèi)星能存儲180天用的導航電文，確保在特殊情況下使用GPS衛(wèi)星。實用的GPS網(wǎng)即(21+3)GPS星座已建立，今后將根據(jù)計劃更換失效的衛(wèi)星。

第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展五、GLONASS（theGlobalNavigationSatelliteSystem）全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)

本世紀70年代，作為對美國宣布建立和發(fā)展GPS的反應，前蘇聯(lián)國防部構想了GLONASS。該系統(tǒng)是82年底由前蘇聯(lián)開始承建，期間因蘇聯(lián)解體，幾經(jīng)周折最后由俄羅斯于96年建成全球導航定位系統(tǒng)。在1993年，俄羅斯政府正式將GLONASS交由俄空軍（VKS）負責。VKS負責GLONASS的航天器部署及在軌維護，并通過科學信息中心將GLONASS的信息傳播給公眾。第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展在80年代，GLONASS的信息鮮為人知，除了衛(wèi)星軌道的一般特征和傳送導航信息的頻率之外，前蘇聯(lián)國防部未披露任何其它信息。然而，Leeds大學的PeterDaly教授和它的研究生們經(jīng)過努力，偵察出了GLONASS衛(wèi)星信號結構的一些細節(jié)。隨著前蘇聯(lián)的解體，俄羅斯解密了界面控制文件（theInterfaceControlDocument：ICD）。ICD描述了系統(tǒng)及其組成，信號結構以及供民用的導航信息。1995年11月4日在加拿大蒙特利爾國際民用航空組織第二次會議上，俄羅斯將其最新版本的ICD交給大會的導航衛(wèi)星系統(tǒng)討論組。自此，有關GLONASS的信息越來越明朗。第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展GLONASS衛(wèi)星系統(tǒng)的組成：

與GPS一樣，GLONASS也由三部分組成：空間部分；控制部分；用戶部分。第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展1、GLONASS衛(wèi)星星座（空間部分）由分布在三個獨立橢圓軌道的24顆GLONASS衛(wèi)星組成（另加1顆備用衛(wèi)星），平均每個軌道上分布8顆衛(wèi)星，各軌道升交點的赤經(jīng)相差120°；軌道偏心率e=0.01；衛(wèi)星軌道傾角i=64.8°；衛(wèi)星運行周期T=11h15m（恒星時11.28小時）；衛(wèi)星高度H=19100km；衛(wèi)星設計的使用壽命為4.5年，直至1995年衛(wèi)星星座布成，經(jīng)過數(shù)據(jù)加載、調(diào)整和檢驗，已于1996年1月18日整個系統(tǒng)正式運轉。GLONASS衛(wèi)星星座第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展2.地面系統(tǒng)：

地面控制站組（GCS）設有1個系統(tǒng)控制中心（在莫斯科區(qū)的Golitsyno-2），1個指令跟蹤站（CTS），整個跟蹤網(wǎng)絡分布于俄羅斯境內(nèi)；CTS跟蹤遙測著所有GLONASS可視衛(wèi)星，對其進行測距數(shù)據(jù)的采集和處理，并向各衛(wèi)星發(fā)送控制指令和導航信息。第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展3.用戶設備

接收GLONASS衛(wèi)星信號并測量其偽距和速度，同時從衛(wèi)星信號中選出并處理導航電文。接收機中計算機對所有輸入數(shù)據(jù)處理并量算出位置坐標的三個分量、速度矢量的三個分量和時間。

項目：GPS系統(tǒng)GLONASS系統(tǒng)

星座衛(wèi)星數(shù)：2424

軌道面?zhèn)€數(shù)：63

軌道高度：20183公里19100公里

運行周期：11小時58分11小時15分

軌道傾角：55度65度

載波頻率：L1:1575.42MHzL1:1602.56-1615.50MHz

L2:1227.60MHzL2:1246.44-1256.50MHz

傳輸方式：碼分多址頻分多址

調(diào)制碼：C/A-碼和P-碼S碼和P碼

時間系統(tǒng)：UTCUTC

坐標系統(tǒng)：WGS-84SGS-E90

SA：有（2000年5月1日取消）無

AS：有無第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展GPS+GLONASS系統(tǒng)：

1.可見衛(wèi)星數(shù)增加一倍：GLONASS衛(wèi)星星座組網(wǎng)完成后，可用于導航定位的衛(wèi)星總數(shù)將增加一倍。在地平線以上的可見衛(wèi)星數(shù)純GPS系統(tǒng)時，一般為7-11顆；GPS+GLONASS系統(tǒng)則可達到14-20顆。

2.提高觀測結果的可靠性：用衛(wèi)星系統(tǒng)進行測量定位的觀測結果的可靠性主要決定于用于定位計算的衛(wèi)星顆數(shù)。第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展

3.提高生產(chǎn)效率：觀測時間越長或可觀測到的衛(wèi)星數(shù)越多，則用于求解載波相位整周模糊度的數(shù)據(jù)也就越多，求解結果的可靠性越好。

4.提高觀測結果的精度：觀測衛(wèi)星相對于測站的幾何分布(DOP值)直接影響觀測結果的精度。第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展六、伽利略（Galileo）GNSS系統(tǒng)

歐盟在1999年2月首次提出“伽利略”計劃。計劃分成四個階段：論證階段，時間為2000年；系統(tǒng)研制和在軌確認階段，包括研制衛(wèi)星及地面設施，系統(tǒng)在軌確認，時間為2001年至2005年；

第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展

星座布設階段，包括制造和發(fā)射衛(wèi)星，地面設施建設并投入使用，時間為2006年至2007年；運營階段，從2008年開始。

2000年度的論證工作為“伽利略”計劃勾畫出一個輪廓。論證報告指出，計劃投入32.5億歐元的資金，服務范圍覆蓋全球，可以提供導航、定位、時間、通信等項服務。其服務方式包括開放服務、商業(yè)服務與官方服務三個方面。第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展

系統(tǒng)組成：衛(wèi)星星座：由3個獨立的圓形軌道，30顆GNSS衛(wèi)星組成（27顆工作衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星）。衛(wèi)星的軌道傾角i=56°；衛(wèi)星的公轉周期T=14h23m14S恒星時；軌道高度H=23616km。地面系統(tǒng)：在歐洲建立2個控制中心；在全球構建監(jiān)控網(wǎng)。定位原理：與GPS相同。定位精度：導航定位精度比目前任何系統(tǒng)都高。第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展

提供服務

?免費信號使用服務：OSA(開放服務)

?收費信號使用服務：CAS(管制服務)

-CAS1:商業(yè)性服務

-CAS2-SAS:高精密服務

CAS2-GAS:用于非民用領域的政府服務(使用密碼的信號)第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展

七、雙星導航定位系統(tǒng)（北斗一號）

1982年7月，美國L.A.Lvarez和C.Trophy及F.Rose三位科學家提出主動式衛(wèi)星導航通信系統(tǒng)，并于1982年12月完成了總體設計，定名為GEOSTAR。該系統(tǒng)是一個局域實時導航定位系統(tǒng)，據(jù)1991年9月的報導，由于GEOSTAR系統(tǒng)缺乏競爭能力，擬投資的用戶日漸減少，最后不得不中斷該系統(tǒng)的建設。第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展

我國類似GEOSTAR系統(tǒng)的雙星導航定位系統(tǒng)（北斗一號），已于2000年底發(fā)射了兩顆同步靜止定位衛(wèi)星，并完成了大量的測試工作。該系統(tǒng)的第三顆同步靜止定位衛(wèi)星，在2003年5月25日發(fā)射，于6月3日5時順利定點，系統(tǒng)大功告成。第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展1.雙星導航定位系統(tǒng)的組成:

（1）衛(wèi)星星座：由3顆同步靜止衛(wèi)星組成（其中1顆在軌備用）。軌道傾角i=0°；公轉周期T=24h恒星時；軌道高度H=36000km。（2）地面系統(tǒng)：一個中心站：負責系統(tǒng)測控、定位信號的發(fā)射與接收、用戶坐標的解算與發(fā)布、雙向授時等。第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展2.雙星導航定位系統(tǒng)的技術特點：（1）服務區(qū)域：70°-145°E；5°-55°N

（2）用戶設備：定位收發(fā)機的瞬間發(fā)射功率較大。（3）定位精度：平面精度±20m；垂直精度±10m第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展3.雙星導航定位系統(tǒng)的定位原理

地面中心站通過2顆同步靜止定位衛(wèi)星傳送測距問詢信號，如果用戶需要定位則馬上回復應答信號。地面中心站可根據(jù)用戶的應答信號的時差計算出戶星距離，這樣以兩顆定位衛(wèi)星為中心以兩個戶星距離為半徑可作出兩個定位球。而兩個定位球又和地面交出兩個定位圓，用戶必定位于兩個定位圓相交的兩個點上（這兩個交點一定是以赤道為對稱軸南北對稱的）。地面中心站求出用戶坐標后，再根據(jù)坐標在地面數(shù)字高程模型讀出用戶高程——進而讓衛(wèi)星轉告用戶。

衛(wèi)星1☆星下點1星下點2☆

定位圓1定位圓2地面中心站衛(wèi)星2北斗一號定位原理第一節(jié)GPS衛(wèi)星定位技術的發(fā)展

雙星導航定位系統(tǒng)的最大優(yōu)點是系統(tǒng)簡單投資少，而最大缺點是他只能實施局域定位，接收發(fā)射機功率大且笨重還會暴露用戶目標，在戰(zhàn)時這是兵家最忌諱的事情。第二節(jié)GPS系統(tǒng)組成GPS系統(tǒng)包括三大部分：

1.空間部分—GPS衛(wèi)星星座；

2.地面控制部分—地面監(jiān)控系統(tǒng)；

3.用戶設備部分—GPS信號接收機。第二節(jié)GPS系統(tǒng)組成

一、GPS衛(wèi)星星座

1.工作衛(wèi)星

GPS工作衛(wèi)星及其星座由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成GPS衛(wèi)星星座，記作（21+3）GPS星座。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個軌道平面內(nèi)，軌道傾角為55度，各個軌道平面之間相距60度，即軌道的升交點赤經(jīng)各相差60度。每個軌道平面內(nèi)各顆衛(wèi)星之間的升交角距相差90度，一軌道平面上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道平面上的相應衛(wèi)星超前30度。ＧＰＳ衛(wèi)星星座GPSBLOCKIIR衛(wèi)星第二節(jié)GPS系統(tǒng)組成2.定位星座與間隙段

定位星座：在用GPS信號導航定位時，為了結算測站的三維坐標，必須觀測4顆GPS衛(wèi)星，稱為定位星座。間隙段：這4顆衛(wèi)星在觀測過程中的幾何位置分布對定位精度有一定的影響。對于某地某時，甚至不能測得精確的點位坐標，這種時間段叫做“間隙段”。

第二節(jié)GPS系統(tǒng)組成

3.GPS衛(wèi)星的作用

（1）用L波段的兩個無線載波（19cm和24cm）向用戶連續(xù)不斷地導航定位信號；（2）在衛(wèi)星飛越注入站上空時，接收由地面注入站用S波段（10cm）發(fā)送到衛(wèi)星的導航電文和其他有關信息，并通過GPS信號電路，適時地發(fā)送給廣大用戶；（3）接收地面主控站通過注入站發(fā)送到衛(wèi)星的調(diào)度命令，適時地改正運行偏差或起用備用時鐘等。第二節(jié)GPS系統(tǒng)組成

二、地面監(jiān)控系統(tǒng)

對于導航定位來說，GPS衛(wèi)星是一動態(tài)已知點。星的位置是依據(jù)衛(wèi)星發(fā)射的星歷—描述衛(wèi)星運動及其軌道的的參數(shù)算得的。每顆GPS衛(wèi)星所播發(fā)的星歷，是由地面監(jiān)控系統(tǒng)提供的。第二節(jié)GPS系統(tǒng)組成

地面監(jiān)控系統(tǒng)的作用（1）監(jiān)控衛(wèi)星上的各種設備是否正常工作，以及衛(wèi)星是否一直沿著預定軌道運行；（2）保持各顆衛(wèi)星處于同一時間標準（GPS時間系統(tǒng)）。這就需要地面站監(jiān)測各顆衛(wèi)星的時間，求出鐘差。然后由地面注入站發(fā)給衛(wèi)星，衛(wèi)星再由導航電文發(fā)給用戶設備。第二節(jié)GPS系統(tǒng)組成GPS地面監(jiān)控系統(tǒng)組成：

GPS工作衛(wèi)星的地面監(jiān)控系統(tǒng)包括一個主控站、三個注入站和五個監(jiān)測站。

1.主控站：設在科羅拉多的法爾孔（Falcon）空軍基地。主控站除協(xié)調(diào)和管理地面監(jiān)控系統(tǒng)外，其主要任務是：（1）根據(jù)本站和其他監(jiān)測站的所有資料，推算編制各衛(wèi)星的星歷、衛(wèi)星鐘差和大氣層的修正參數(shù)等，并把這些數(shù)據(jù)送到注入站；第二節(jié)GPS系統(tǒng)組成

（2）提供全球定位系統(tǒng)的時間基準。各測站和GPS衛(wèi)星的原子鐘，均應與主控站的原子鐘同步，或測出其間的鐘差，并把這些鐘差信息編入導航電文，送到注入站；（3）調(diào)整偏離軌道的衛(wèi)星，使之沿預定的軌道運行；（4）啟用備用衛(wèi)星，以代替失效的工作衛(wèi)星。第二節(jié)GPS系統(tǒng)組成2.監(jiān)測站監(jiān)測站是在主控站直接控制下的數(shù)據(jù)自動采集中心。站內(nèi)設有雙頻GPS接收機、高精度原子鐘、計算機各一臺和若干臺環(huán)境數(shù)據(jù)傳感器。接收機對GPS衛(wèi)星進行連續(xù)觀測，以采集數(shù)據(jù)和監(jiān)測衛(wèi)星的工作狀況。原子鐘提供時間標準，而環(huán)境傳感器收集有關當?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)。所有觀測資料有計算機進行初步處理，并存儲和傳送到主控站，用以確定衛(wèi)星的軌道。GPS監(jiān)測站分布圖

GPS地面監(jiān)控系統(tǒng)的分布監(jiān)控站主控站注入站夏威夷科羅拉多阿松森迭哥加西亞卡瓦加蘭第二節(jié)GPS系統(tǒng)組成3.注入站共有三個，分別設在印度洋的迭哥加西亞（DiegoGarcia）、南大西洋的阿松森島（Ascension）和南太平洋的卡瓦加蘭（Kwajalein）。設備：包括一臺直徑3.6m的天線，一臺C波段發(fā)射機和一臺計算機。任務：在主控站控制下將主控站推算的編制的衛(wèi)星星歷、鐘差、導航電文和其他控制指令等，注入到相應衛(wèi)星的存儲系統(tǒng)，并檢測注入星系的正確性。地面監(jiān)控系統(tǒng)只有主控站有人值守。第二節(jié)GPS系統(tǒng)組成

三、用戶部分

GPS的用戶部分由GPS接收機、數(shù)據(jù)處理軟件及相應的用戶設備如計算機氣象儀器等所組成。它的作用是接收GPS衛(wèi)星所發(fā)出的信號，利用這些信號進行導航定位等工作。以上這三個部分共同組成了一個完整的GPS系統(tǒng)。

第二節(jié)GPS系統(tǒng)組成GPS接收機的基本類型分導航型和大地型。大地型接收機又分單頻型和雙頻型。導航型GPS機手持型GPS機車載型GPS機單頻機雙頻機第三節(jié)GPS在國民經(jīng)濟建設中的應用

一、GPS系統(tǒng)的特點

GPS系統(tǒng)的特點：高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便、應用廣泛等。

1.定位精度高在300-1500M工程精密定位中，1小時以上觀測的解其平面其平面位置誤差小于1mm，

第三節(jié)GPS在國民經(jīng)濟建設中的應用

2.觀測時間短

當每個流動站與基準站相距在15KM以內(nèi)時，流動站觀測時間只需1-2分鐘，然后可隨時定位，每站觀測只需幾秒鐘。

3.觀測時間短可節(jié)省大量的造標費用和經(jīng)典大地網(wǎng)中的傳算點、過渡點的測量工作。

4.可提供三維坐標

GPS可同時精確測定測站點的三維坐標。第三節(jié)GPS在國民經(jīng)濟建設中的應用5、操作簡便

6、全天候作業(yè)目前GPS觀測可在一天24小時內(nèi)的任何時間進行，不受陰天黑夜、起霧刮風、下雨下雪等氣候的影響。

7、功能多、應用廣GPS系統(tǒng)不僅可用于測量、導航，還可用于測速、測時。第三節(jié)GPS在國民經(jīng)濟建設中的應用

二、GPS的應用前景

1、GPS的最初用途

GPS最初就是為軍方提供精確定位而建立的，至今它仍然由美國軍方控制。軍用GPS產(chǎn)品主要用來確定并跟蹤在野外行進中的士兵和裝備的坐標，給海中的軍艦導航，為軍用飛機提供位置和導航信息等。第三節(jié)GPS在國民經(jīng)濟建設中的應用2、GPS系統(tǒng)用途廣泛可以應用GPS信號可以進行海、空和陸地的導航，導彈的制導，大地測量和工程測量的精密定位，時間的傳遞和速度的測量等。對于測繪領域，該技術已經(jīng)用于建立高精度的全國性的大地測量控制網(wǎng)，測定全球性的地球動態(tài)參數(shù)；用于建立陸地海洋大地測量基準，進行高精度的海島陸地聯(lián)測以及海洋測繪；用于監(jiān)測地球板塊運動狀態(tài)和地殼形變；用于工程測量，成為建立城市與工程控制網(wǎng)的主要手段；用于測定航空航天攝影瞬間的相機位置，實現(xiàn)僅有少量地面控制或無地面控制的航測快速成圖。第三節(jié)GPS在國民經(jīng)濟建設中的應用

典型應用:Ⅰ、測量

GPS技術給測繪界帶來了一場革命。利用載波相位差分技術（RTK），在實時處理兩個觀測站的載波相位的基礎上，可以達到厘米級的精度。與傳統(tǒng)的手工測量手段相比，GPS技術有著巨大的優(yōu)勢：a測量精度高。b操作簡便，儀器體積小，便于攜帶。c全天候操作。d觀測點之間無須通視。e測量結果統(tǒng)一在WGS84坐標下，信息自動接收、存儲，減少繁瑣的中間處理環(huán)節(jié)。當前，GPS技術已廣泛應用于大地測量、資源勘查、地殼運動、地籍測量等領域。

第三節(jié)GPS在國民經(jīng)濟建設中的應用Ⅱ、交通

出租車、租車服務、物流配送等行業(yè)利用GPS技術對車輛進行跟蹤、調(diào)度管理，合理分布車輛，以最快的速度響應用戶的乘車或送請求，降低能源消耗，節(jié)省運行成本。GPS在車輛導航方面發(fā)揮了重要的角色，在城市中建立數(shù)字化交通電臺，實時發(fā)播城市交通信息，車載設備通過GPS進行精確定位，結合電子地圖以及實時的交通狀況，自動匹配最優(yōu)路徑，并實行車輛的自主導航。民航運輸通過GPS接收設備，使駕駛員著陸時能準確對準跑道，同時還能使飛機緊湊排列，提高機場利用率，引導飛機安全進離場。

第三節(jié)GPS在國民經(jīng)濟建設中的應用Ⅲ、救援

利用GPS定位技術，可對火警、救護、警察進行應急調(diào)遣，提高緊急事件處理部門對火災、犯罪現(xiàn)場、交通事故、交通堵塞等緊急事件的響應效率。特種車輛（如運鈔車）等，可對突發(fā)事件進行報警、定位，將損失降到最低。有了GPS的幫助，救援人員就可在人跡罕至、條件惡劣的大海、山野、沙漠，對失蹤人員實施有效的搜索、拯救。裝有GPS裝置的漁船，在發(fā)生險情時，可及時定位、報警，使之能更快更即使地獲得救援。

第三節(jié)GPS在國民經(jīng)濟建設中的應用Ⅳ、農(nóng)業(yè)

當前，發(fā)達國家已開始把GPS技術引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，即所謂的"精準農(nóng)業(yè)耕作"。該方法利用GPS進行農(nóng)田信息定位獲取，包括產(chǎn)量監(jiān)測、土樣采集等，計算機系統(tǒng)通過對數(shù)據(jù)的分析處理，決策出農(nóng)田地塊的管理措施，把產(chǎn)量和土壤狀態(tài)信息裝入帶有GPS設備的噴施器中，從而精確地給農(nóng)田地塊施肥、噴藥。通過實施精準耕作，可在盡量不減產(chǎn)的情況下，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，有效避免資源浪費，降低因施肥除蟲對環(huán)境造成的污染。

第三節(jié)GPS在國民經(jīng)濟建設中的應用Ⅴ、娛樂

隨著GPS接收機的小型化以及價格的降低，GPS逐漸走進了人們的日常生活，成為人們旅游、探險的好幫手。通過GPS，人們可以在陌生的城市里迅速地找到目的地，并且可以最優(yōu)的路徑行駛；野營者帶者GPS接收機，可快捷地找到合適的野營地點，不必擔心迷路；甚至一些高檔的電子游戲，也使用了GPS仿真技術。第三節(jié)GPS在國民經(jīng)濟建設中的應用3、多元化空間資源環(huán)境的出現(xiàn)

GPS，GLONASS，INMARSAT等系統(tǒng)都具備了導航定位功能，形成了多元化的空間資源環(huán)境。待到2010年前后，GNSS純民間系統(tǒng)建成，全球將形成GPS/GLONASS/GNSS三足鼎立之勢，才能從根本上擺脫對單一系統(tǒng)的依賴，形成國際共有、國際共享的安全資源環(huán)境?？傊?，由于多元化空間資源環(huán)境的確立，給GPS的發(fā)展應用創(chuàng)造了一個前所未有的良好的國際環(huán)境。第三節(jié)GPS在國民經(jīng)濟建設中的應用4、發(fā)展GPS產(chǎn)業(yè)

今后GPS將像目前汽車、無線電通信等一樣形成產(chǎn)業(yè)化。美國已將廣域增強系統(tǒng)WAAS計劃發(fā)展成國際標準。我國目前也有一些單位生產(chǎn)車載GPS系統(tǒng)。為發(fā)展我國的GPS產(chǎn)業(yè)，武漢已經(jīng)成立中國GPS工程中心。第三節(jié)GPS在國民經(jīng)濟建設中的應用5、GPS的應用將進入人們的日常生活近幾年，越來越多普通消費者買得起的GPS接收器出現(xiàn)了，價格逐年下跌。消費類GPS手持機的價格從幾百元到幾千元不等，它們基本上都有12個并行通道和數(shù)據(jù)功能。有些甚至能與便攜電腦相連，可以上傳/下載GPS信息，并且使用精確到街道級的地圖軟件，可以在PC的屏幕上實時跟蹤你的位置或自動導航。第三節(jié)GPS在國民經(jīng)濟建設中的應用

盡管目前大多數(shù)人還不知道什麼是GPS，但有人預言，GPS將改變我們的生活方式。今后，所有運載器，都將依賴于GPS。GPS就象移動電話、傳真機、計算機互聯(lián)網(wǎng)對我們生活的影響一樣，人們?nèi)粘Ｉ顚㈦x不開它。第三節(jié)GPS在國民經(jīng)濟建設中的應用

三、我國GPS定位技術應用和發(fā)展情況從1970年4月把第一顆人造衛(wèi)星送入軌道以來，我國已成功地發(fā)射了近百顆不同類型的人造衛(wèi)星，為空間大地測量工作的開展創(chuàng)造了有利條件。我國第一顆人造地球衛(wèi)星——東方紅一號，1970年4月24日成功發(fā)射。第三節(jié)GPS在國民經(jīng)濟建設中的應用

70年代后期，引進并試制成功了各種人造衛(wèi)星觀測儀器；完成了全國天文大地網(wǎng)的整體平差，建立了1980年國家大地坐標系，進行了南海群島的聯(lián)測。第三節(jié)GPS在國民經(jīng)濟建設中的應用80年代初期，我國一些院校和科研單位已開始研究GPS技術。

80年代中期，我國引進GPS接收機，并應用于各個領域。同時著手研究建立我國自