GPS（Global Positioning System，全球定位系統(tǒng)），其中文簡稱為“球位系”，SN5490AJ是一個中距離圓形軌道衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，結(jié)合衛(wèi)星及通信發(fā)展的技術(shù)，利用導(dǎo)航衛(wèi)星進行測時和測距。GPS是20世紀70年代由美國陸、海、空三軍聯(lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。

   其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實時、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應(yīng)急通信等一些軍事目的，經(jīng)過20余年的研究實驗，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛(wèi)星星座已布設(shè)完成。經(jīng)過近十年我國測繪等部門的使用表明，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)以全天候、高精度、自動化、高效益等特點，成功地應(yīng)用于大地測量、工程測量、航空攝影、運載工具導(dǎo)航和管制、地殼運動測量、工

程變形測量、資源勘察、地球動力學(xué)等多種學(xué)科，取得了好的經(jīng)濟效益和社會效益。

   GPS原理

   GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理是測量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機的具體位置。要達到這一目的，衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時鐘所記錄酌時間在衛(wèi)星星歷中查出。而用戶到衛(wèi)星的距離則通過記錄衛(wèi)星信號傳播到用戶所經(jīng)歷的時間，再將其乘以光速得到(由于大氣層、電離層的干擾，這一距離并不是用戶與衛(wèi)星之間的真實距離，而是偽距(PR)：當GPS衛(wèi)星正常工作時，會不斷地用1和O二進制碼元組成的偽隨機碼（簡稱偽碼）發(fā)射導(dǎo)航電文）。GPS系統(tǒng)使用的偽碼一共有兩種，分別是民用的C/A碼和軍用的P(Y)碼。C/A碼頻率1.023MHz，重復(fù)周期Ims，碼間距l(xiāng)¨s，相當于300m;P碼頻率10.23MHz，重復(fù)周期266.4天，碼間距O.lys，相當于30m。而Y碼是在P碼的基礎(chǔ)上形成的，保密性能更佳。導(dǎo)航電文包括衛(wèi)星星歷、工作狀況、時鐘改正、電離層時延修正、大氣折射修正等信息。它是從衛(wèi)星信號中解調(diào)出來，以50bps的數(shù)據(jù)傳輸速率在載頻上發(fā)射的。導(dǎo)航電文每個主幀中包含5個子幀，每幀長6s。前3幀各10個字碼，每30s重復(fù)一次，每小時更新一次。后兩幀共15000b。導(dǎo)航電文中的內(nèi)容主要有遙測碼、轉(zhuǎn)換碼，第1、2、3數(shù)據(jù)塊，其中最重要的則為星歷數(shù)據(jù)。當用戶接收到導(dǎo)航電文時，提取出衛(wèi)星時間并將其與自己的時鐘做對比便可得知衛(wèi)星與用戶的距離，再利用導(dǎo)航屯文中的衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)推算出衛(wèi)星發(fā)射電文時所處位置，用戶在WGS-84大地坐標系中的位置速度等信息便可得知。