GPS 全球定位系统

简介

GPS(Global Positioning System,全球定位系统)是由美国国防部建立和运行的卫星导航系统,是全球最早投入实用并普及最广的卫星定位系统。它最初用于军事,后向民用开放,成为全球定位与授时的事实标准。

技术原理

GPS 由分布在六个轨道面上的中圆轨道卫星组成。每颗卫星持续广播包含精确时间和轨道参数的信号。接收机通过测量至少四颗卫星信号的传播时延,联立方程求解出三维坐标和时间偏差。

定位精度受多种因素影响,包括卫星几何分布、电离层和对流层延迟。采用差分 GPS(DGPS)和实时动态(RTK)技术可将精度提升至厘米级。

应用

GPS 应用极其广泛,包括车载与手机导航、航空航海、测绘、精准农业、授时同步以及金融与电力系统的时间基准等。

发展

GPS 持续进行现代化升级,增加了新的民用信号(如 L2C、L5),并通过多系统兼容接收机与北斗、Galileo 等系统协同,提升整体定位的可用性与精度。