美国的GPS系统

  GPS是全球卫星定位系统(Global Positioning System)的字头缩写,由美国从上世纪70年代开始研制,历时20多年、耗资200亿美元、于l994年全面建成,具有在海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS主要由三大部分构成:空间部分、地面站部分和用户部分。

  空间部分是由24颗卫星组成覆盖全球的卫星网络,这些卫星处于离地面约2万千米的圆型轨道上。轨道面的倾角为55 度,系统中共有6条轨道,每条轨道上均匀分布8颗卫星,相邻二轨道上卫星相隔30度。卫星姿态采用三轴稳定方式,以便保证卫星上导航天线的辐射口总是对准地面。这里卫星的载波频率是相同的:L1波段1,575.42MHz,L2波段1,227.6MHz。卫星上装有稳定度为1E-13的精密原子钟,各卫星的原子钟相互同步,并与地面站组的原子钟同步。这样建立起GPS系统的精密时间系统,称为GPS时。

  目前GPS系统提供的定位精度优 于10米,而为得到更高的定位精度,通常采用差分GPS技术:将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标,计算出基准站到卫星的距离改正数,并由基准站实时将这一数据发送出去。用户接收机在进行GPS观测的同时,也接收到基准站发出的改正数,并对其定位结果进行改正,从而提高定位精度。

  定位精度为厘米级。

GPS时间溯源