第一章 前言 1 .1 全球定位系统 1 .1 .1 系统概述 The Global Positioning System(GPS) is a satellite-based radio system funded and operated by the United States Department of Defense.全球定位系统（GPS）是一种基于卫星射频导航的系统，由美国国防部研制。它几乎提供了地球上任何地方、任何时间和任何天气状况下的即时位置、速度和时间（PVT）信息。这一系统起初是为美国军队设计的，而今天却覆盖了全球两千万用户[15]。 GPS offers two kinds of service:the Precise Positioning Service(PPS)and the Standard Positioning Service(SPS).全球定位系统有两大功能：准确定位功能（PPS）和标准定位功能（SPS）[42]。准确定位功能包含一种“防篡改”特性，用户只有经美国国防部授权获得密钥才能进入。然而，准确定位功能却面向所有民用用户开放。优先利用性于2000 年 5 月 2 日解除，它是用于降低标准定位信号的。没有了优先利用性，独立用户一般估测位置可以精确到10 米、100 纳秒[15]。 GPS is comprised of three main components:全球定位系统由三个部分组成： 1.空间部分：全球定位系统的基准星由位于20200 千米高空，运行时长近12 小时，沿接近环形的地球轨道运行的24 颗卫星组成。每颗卫星沿着同一轨迹，每两条轨道都要经过同一地面固定点。这些空间飞行器（SV）安置在六个轨道平面上，每条轨道有四个主卫星槽。将对开普勒运动是对全球定位系统卫星的运行的完整描述，见附件A。每颗卫星都发射加了时间标记的测距信号和导航数据。 2.控制部分：全球定位系统由GPS 联合规划办公室运行控制部监控和操纵。共有 5 个监控站分布在世界各地，不间断地追踪监控卫星，通过地面和卫星链接将原始数据和导航信号传到主控制站（MCS）。卫星通过S 波段射频从一条专用的地面天线每天至少上传一次星历表和时钟参数，位于科罗拉多斯普林斯的主控制站对历表和参数进行计算。 3.用户部分：全球定位系统接收机对卫星信号进行追踪和解码。它根据星历表估计卫星的位置并根据射频信号的行驶时间测量卫星的距离，然后根据一个简单的数学原理（三维空间的三边测量）推断自身的位置。准确计时是测量卫星距离的关键，卫星上的电子钟几乎是精确而且完全同步的。为了使用价格低廉的石英振子，接收器会额外用一种卫星距离测量仪。有了距离测量仪，接收器不仅可以测算其自身位置，还能消除时钟偏倚...
