第5章衛星定位技術主要內容1.衛星定位技術發展2.衛星定位系統組成3.衛星定位基本原理4.衛星定位技術應用1.衛星定位技術發展1.1早期衛星定位技術1.2子午衛星導航系統（NNSS）1.3全球定位系統（GPS）1.1早期衛星定位技術

早期，人造地球衛星僅僅作為一種空間的觀測目標，地面觀測站對它進行攝影觀測，測定觀測站至衛星的方向及距離，建立衛星三角網和衛星測距網

1.1早期衛星定位技術衛星三角網—觀測站至衛星的方向攝影測量衛星測距網—觀測站至衛星的距離激光技術

1966-1972美國英國聯邦德國45個測站點全球三角網5m定位精度缺點：耗時精度低不能得到地心坐標1.1早期衛星定位技術

羅蘭--C：工作在100KHZ，由三個地面導航臺組成，導航工作區域2000KM，一般精度200-300M。

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。

多普勒系統：利用多普勒頻移原理，通過測量其頻移得到運動物參數（地速和偏流角），推算出飛行器位置，屬自備式航位推算系統。誤差隨航程增加而累加。1.2子午衛星導航系統(NNSS)NNSS（NavyNavigationSatelliteSystem）系統美國海軍導航衛星系統美國海軍和JohnsHopkins大學物理實驗室1958年12月開始研制1959年 發射第一顆試驗性衛星1960年4月發射第一顆導航衛星1964年建成并投入使用1967年民用1996年末終止運作1.2子午衛星導航系統(NNSS)用多普勒衛星定位技術進行測速、定位由于該系統衛星數目較小（5-6顆），運行高度較低（平均1000KM），從地面站到衛星的時間隔較長（平均1.5h），因而它無法提供連續的實時三維導航，精度較低。

1.3

全球衛星導航定位系統

全球定位系統是一個無線電空間定位系統，它利用導航衛星和地面站為全球提供全天候的、高精度的、連續的、實時的三維坐標(經度、緯度、海拔)、三維速度(XYZ軸)和時間定位信息，地球表面和上方任何地點可以無源方式接收全球定位信號用于定位導航。1.3.1全球定位系統

全球定位系統(GPS)是本世紀70年代由美國陸海空三軍聯合研制的新一代空間衛星導航定位系統。主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、全天候和全球性的導航服務，并用于情報收集、核爆監測和應急通訊等軍事目的。經過20余年的研究，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛星星座已布設完成。

1.3.1全球定位系統1.3.1全球定位系統

全球定位系統由三部分構成：(1)地面控制部分，由主控站(負責管理、協調整個地面控制系統的工作)、地面天線(在主控站的控制下，向衛星注入尋電文)、監測站(數據自動收集中心)和通訊輔助系統(數據傳輸)組成；(2)空間部分，由24顆衛星組成，分布在6個道平面上；(3)用戶裝置部分，主要由GPS接收機和衛星天線組成。1.3.1全球定位系統

GPS的主要特點有如下六個方面:

1、定位精度高應用實踐已經證明，GPS相對定位精度在50km以內可達10-6，100～500km可達10-7，1000km可達10-9。此外，GPS可為各類用戶連續地提供高精度的三維位置、三維速度和時間信息。1.3.1全球定位系統2．觀測時間短隨著GPS系統的不斷完善，軟件的不斷更新，目前GPS接收機的一次定位和測速工作在一秒甚至更小的時間內便可完成，這對高動態用戶來講尤其重要。3．執行操作簡便隨著GPS接收機不斷改進，自動化程度越來越高，有的已達"傻瓜化"的程度；接收機的體積越來越小，重量越來越輕，極大地減輕了測量工作者的工作緊張程度和勞動強度，使野外工作變得輕松愉快。1.3.1全球定位系統

4．全球全天候作業由于GPS衛星數目較多且分布合理，所以在地球上任何地點均可連續同時觀測到至少4顆衛星，從而保障了全球、全天候連續實時導航與定位的需要。目前GPS觀測可在一天24小時內的任何時間進行，不受陰天黑夜、起霧刮風、下雨下雪等氣候的影響。1.3.1全球定位系統

5．功能多、多用途

GPS系統不僅可用于測量、導航，還可用于測速、測時。測速的精度可達0.1m/s，測時的精度可達幾十毫微秒。其應用領域不斷擴大。6．抗干擾性能好、保密性強由于GPS系統采用了偽碼擴頻技術，因而GPS衛星所發送的信號具有良好的抗干擾性和保密性。1.3.1全球定位系統全球定位系統的主要用途：

(1)陸地應用，主要包括車輛導航、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、地殼運動監測、市政規劃控制等；(2)海洋應用，包括遠洋船最佳航程航線測定、船只實時調度與導航、海洋救援、水文地質測量以及海洋平臺定位、海平面升降監測等；(3)航空航天應用，包括飛機導航、低軌衛星定軌、導彈制導、載人航天器防護探測等。1.3.1全球定位系統

GPS接收機種類很多，根據型號分為測地型、全站型、定時型、手持型、集成型；根據用途分為車載式、船載式、機載式、星載式、彈載式。

GPS系統是一個高精度、全天候和全球性的無線電導航、定位和定時的多功能系統。

GPS技術已經發展成為多領域、多模式、多用途、多機型的國際性高新技術產業。1.3.2GLONASS衛星導航系統

GLONASS是GLObalNavigationSatelliteSystem(全球導航衛星系統)的字頭縮寫，是前蘇聯從80年代初開始建設的與美國GPS系統相類似的衛星定位系統，也由衛星星座、地面監測控制站和用戶設備三部分組成。1.3.2GLONASS衛星導航系統1.3.2GLONASS衛星導航系統1.GLONASS星座：由24顆工作星和3顆備份星組成，24顆星均勻地分布在3個近圓形的軌道平面上，這三個軌道平面兩兩相隔120度，每個軌道面有8顆衛星，同平面內的衛星之間相隔45度，軌道高度1.91萬公里，運行周期11小時15分，軌道傾角64.8度。1.3.2GLONASS衛星導航系統2地面支持系統

地面支持系統由系統控制中心、中央同步器、遙測遙控站（含激光跟蹤站）和外場導航控制設備組成。地面支持段已經減少到只有俄羅斯境內的場地了，系統控制中心和中央同步處理器位于莫斯科，遙測遙控站位于圣彼得堡、捷爾諾波爾、埃尼謝斯克和共青城。1.3.2GLONASS衛星導航系統3用戶設備

GLONASS用戶設備(即接收機)能接收衛星發射的導航信號，并測量其偽距和偽距變化率，同時從衛星信號中提取并處理導航電文。接收機處理器對上述數據進行處理并計算出用戶所在的位置、速度和時間信息。GLONASS系統提供軍用和民用兩種服務。1.3.2GLONASS衛星導航系統

GLONASS系統采用頻分多址(FDMA)方式，根據載波頻率來區分不同衛星（GPS是碼分多址（CDMA），根據調制碼來區分衛星）。每顆GLONASS衛星發播的兩種載波的頻率分別為L1=1602+0.5625k(MHz)和L2=1246+0.4375k(MHz)，其中k=1～24為每顆衛星的頻率編號。所有GPS衛星的載波的頻率是相同，均為L1=1575.42MHz和L2=1227.6MHz。1.3.2GLONASS衛星導航系統

GLONASS衛星的載波上也調制了兩種偽隨機噪聲碼：S碼和P碼。俄羅斯對GLONASS系統采用了軍民合用、不加密的開放政策。GLONASS系統單點定位精度水平方向為16m，垂直方向為25m。

GLONASS系統的主要用途是導航定位，當然與GPS系統一樣，也可以廣泛應用于各種等級和種類的測量應用、GIS應用和時頻應用等。1.3.2GLONASS衛星導航系統

俄羅斯目前正在著手GLONASS系統現代化的工作。為進一步提高GLONASS系統的定位能力，開拓廣大的民用市場，俄政府計劃用4年時間將其更新為GLONASS

-M系統。內容有：改進一些地面測控站設施；延長衛星的在軌壽命到8年；實現系統高定位精度：位置精度提高到10～15m，定時精度提高到20～30ns，速度精度達到0.01m／s。1.3.3伽利略衛星導航系統

數量：30顆中高度圓軌道衛星組成，27顆為工作衛星，3顆為候補；軌道：高度為24126公里，位于3個傾角為56度的軌道平面內；精度：最高精度小于1米；用途：主要為民用；1.3.3伽利略衛星導航系統1.3.3伽利略衛星導航系統

歐空局(ESA)早在1990年就決定研制“全球導航衛星系統(GNSS)”，GNSS分為兩個階段，第一階段是建立一個與美國GPS系統、俄羅斯GLONASS系統、以及三種區域增強系統均能相容的第一代全球導航衛星系統(GNSS-1)，第二階段是建立一個完全獨立于GPS系統和GLONASS系統之外的第二代全球導航衛星系統(GNSS-2)。也就是現在的“伽利略”系統。1.3.3伽利略衛星導航系統

“伽利略”系統的批準實施，使得歐洲繼“空中客車”和“阿里安”火箭之后，又將擁有自己獨立的導航衛星系統，這是歐洲力圖獨立于美國的又一個重大決定。1.3.4北斗衛星導航系統

2000年以來，中國已成功發射了16顆“北斗導航試驗衛星”，建成北斗導航試驗系統(第一代系統)。這個系統具備在中國及周邊地區范圍內的定位、授時、報文和GPS廣域差分功能，并已在測繪、電信、水利、交通運輸、漁業、勘探、森林防火和國家安全等領域發揮重要作用。

2009年底滿足中國及周邊地區對衛星導航系統的需求，并進行系統組網和試驗，逐步擴展為全球衛星導航系統。1.3.4北斗衛星導航系統

中國正在建設的北斗衛星導航系統由5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星組成，提供兩種服務方式，即開放服務和授權服務(屬于第二代系統)。開放服務是在服務區免費提供定位、測速和授時服務，定位精度為10米，授時精度為50納秒，測速精度0.2米／秒。授權服務是向授權用戶提供更安全的定位、測速、授時和通信服務以及系統完好性信息。主要任務：

研制生產5顆GEO衛星和30顆Non-GEO衛星，在西昌衛星發射中心用CZ-3A系列運載火箭發射共35顆衛星，西安衛星測控中心提供衛星發射組網與運行測控支持。

2012年形成區域無源服務能力2020年形成全球無源服務能力1.3.4北斗衛星導航系統系統組成：空間段：由5顆GEO衛星和30顆Non-GEO衛星組成Non-GEO衛星GEO衛星星座1.3.4北斗衛星導航系統系統組成：地面段：由主控站、上行注入站和監測站組成北斗系統地面段1.3.4北斗衛星導航系統系統組成：用戶段：由北斗用戶終端以及與其它GNSS兼容的終端組成北斗系統的用戶終端1.3.4北斗衛星導航系統北斗衛星導航系統按照三步走的總體規劃實施：第一步，1994年啟動北斗衛星導航試驗系統建設，

2000年形成區域有源服務能力；第二步，2004年啟動北斗衛星導航系統建設，2012年形成區域無源服務能力；第三步，2020年北斗衛星導航系統形成全球無源服務能力。1.3.4北斗衛星導航系統發展路線圖1.3.4北斗衛星導航系統2000年10月31日140E2000年12月21日80E2003年5月25日110.5E建成北斗衛星導航試驗系統1.3.4北斗衛星導航系統

衛星導航系統比較衛星導航系統衛星數量定位精度系統進展研制國家北斗系統35顆10米2007年發射兩顆北斗導航衛星，2009年滿足中國及周邊地區用戶需求。中國伽利略系統30顆小于1米1999年歐盟公布了“伽利略”計劃，現在“伽利略”系統正在建設中。歐盟格洛納斯系統24顆10～15米目前GLONASS系統已有17顆衛星在軌運行，計劃2008年全部部署到位。俄羅斯GPS系統24顆5米1994年，GPS衛星導航系統己布設完成。現在正研制第二代GPS系統。美國1.3.5

INMARSAT系統

國際海事衛星組織成立于1979年，是為成員國的用戶在從事海上活動時提供全球衛星移動通信、導航及定位服務的政府間組織，目前已有79個成員國，我國是成員國之一。國際海事衛星組織的全球衛星定位系統全名為“國際海事衛星”（InternationalMarineSatellite，縮寫為INMARSAT）。1.3.5INMARSAT系統

INMARSAT系統由4顆INMARSAT-2型衛星和INMARSAT-3型衛星組成、前者于1992年、后者于1996年投入運行。2000年以后，INMARSAT的衛星星座中衛星數目將增加到30顆，并且INMARSAT將利用GPS、GLONASS的衛星星座，建立一個國際性的、完全由民間控制的、新的全球導航衛星系統，即GNSS（GlobalNavigationSatelliteSystem）。

1.3.6摩托羅拉“銥”系統

“銥”星系統是由美國摩托羅拉公司衛星通信部設計、籌建的通過低地球軌道運行的衛星組成的通信系統，與現有通信網結合，可實現全球數字化個人通信。“銥”星系統包括66顆衛星，有部分是由中國長城工業公司的長征2C/SD火箭承擔發射任務的。

1.3.6摩托羅拉“銥”系統

這個系統最初設計中是模擬化學元素銥的原子結構，銥的原子核外有77個電子繞核旋轉，所以設計的“銥”星系統也由77顆衛星在太空中的7條太陽同步軌道上繞地球運行，可以覆蓋地球表面的任一點，構成“天衣無縫”的通信覆蓋區，后來，這一系統改為66顆衛星圍繞6個極地圓軌道運行，但仍用原來注冊的名稱。1.3.6摩托羅拉“銥”系統

“銥”星系統是一個非常龐大的低軌道衛星網絡，共計72顆通信衛星(66顆組網衛星和6顆在軌的備用衛星)，運行在距離地面780公里高的軌道上，構成了6個傾角為86.4度的軌道面，衛星在軌道上繞地球運行的周期是100分鐘又28秒。每顆衛星的質量約700千克。1.3.6摩托羅拉“銥”系統在每顆衛星上有48個發射點用來傳送通訊信號。整個“銥”星系統和“銥”星本身都是由Motorola公司負責設計的，“銥”星系統的用戶端的手持設備(“銥”星手機)是由Motorola公司和日本的手持電話制造商京瓷(Kyocera)提供，“銥”星手機分為只用于Iridium系統通信單功能機和GSM移動網/Iridium復合模式兩種。后者既能用作衛星電話，又能用作蜂窩無線電話使用。1.3.6摩托羅拉“銥”系統

當一個“銥”星用戶呼叫另一個“銥”星用戶時，“銥”星系統將會通過整個“銥”星網絡定位被呼叫的“銥”星用戶。如果被呼叫用戶位于一個地面GSM系統的呼叫范圍內的話，則信號將通過該地面GSM網絡接通該用戶的GSM信道(如果該用戶使用兼容GSM的“銥”星電話)。

1.3.6摩托羅拉“銥”系統

而如果無法在地面電話網內定位，則信號將直接在衛星與衛星之間傳送，直到傳送到被呼叫的“銥”星系統用戶的“銥”星電話上。所以，只要通話雙方都使用“銥”星電話，則無論用戶在南極還是北極，該次通話肯定能夠建立，體現出了“銥”星在個人通信方面的強大能力。1.3.6摩托羅拉“銥”系統

1998年11月“銥”星公司的全球衛星通訊系統全面建成并正式投入商業運營后。“銥”星公司所吸收的衛星電話用戶的數量遠遠低于原來的預期。同時，由于“銥”星公司的有息負債額高達44億美元，該公司不得不在1999年8月向法院申請破產保護，在2000年3月17日，“銥”星公司被宣布破產，耗資57億美元的“銥”系統最終走向失敗。1.3.6摩托羅拉“銥”系統

“銥”衛星公司(IridiumSatelliteLLC，不是“銥”星公司)只花了2500萬美元就完成了對“銥”星公司(IridiumLLC)及其子公司所屬資產的收購，并從美國國防部獲得了一份為期兩年，價值7200萬美元的合同，給大約20000名官員提供不限時間的無線通信服務。目前幾十顆“銥”星委托波音公司管理和維護。“銥”星系統和GPS的區別顯而易見，“銥”星系統功能是通信，打電話用的；GPS是負責導航的，看地圖用的。

GPS系統由3大部分組成：空間部分（衛星）、控制部分（地面監控）和用戶部分（接收機和相關軟件系統）。2.GPS系統組成

2.1空間部分

全球衛星定位系統實際上是由24顆衛星所組成，其中有3顆為備用衛星，這些衛星分布于距地表20200公里的上空，而且分屬于6個軌道面；衛星軌道面傾斜角為55度﹐提供全球全天候﹐每秒一次﹐持續不斷的定位訊號。這些衛星每11小時58分環繞地球一次，即每天繞過您的頭頂二次，就像是月球一樣不停地繞著地球旋轉，其速度約每秒1.8l里。

（1）這些衛星需要地面管制站隨時加以監控GPS衛星是否在其正確的軌道上及正常運作，另外監控中心可上傳資料給衛星，衛星再將這些信息下傳給GPS使用者使用。（2）地面共有五個監控中心，四個上傳資料站及一個控制中心，這些控制站以緯度來劃分其所控制的衛星。

（3）在概念上﹐GPS是代表著整個系統﹐包括天空上的衛星、地面控制站及GPS接收機。不過一般而言﹐GPS即意指一個GPS接收機。一般所使用的GPS接收機在任何時刻接收到4顆或更多的衛星的信息。

（4）每個GPS衛星都對應一組編號，它們有多種編號，一般采用PRN（衛星所采用的偽隨機噪聲碼）編號。GPS定位精度高低關鍵在于高穩定度的頻率標準，為此，每顆GPS衛星一般都安設兩臺銣原子鐘和兩臺銫原子鐘，并計劃未來采用更穩定的氫原子鐘。

（5）每一顆衛星會告訴使用者使用的接收機三件事，我是第幾號衛星，我現位置在那里，我什么時候送這信息給你。

GPS衛星信號

衛星信號結構

每顆衛星都發射一系列無線電信號（基準頻率?

）兩種載波（L1和L2）兩種碼信號（C/A碼和P碼）一組導航電文（信息碼，D碼）基準頻率10.23MHZ

L11575.42MHZ

C/A碼

1.023MHZP?碼

10.23MHZL21227.60MHZ

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12050比特/S衛星信息電文（D碼）

GPS衛星的功能如下：（1）用L波段的兩個無線載波（19cm和24cm）向廣大用戶連續不斷地提供導航定位信號，由導航電文可以知道該衛星當前的位置和衛星的工作情況。每個載波用導航信息D(t)和偽隨機碼（PRN）測距信號進行雙相調制。

偽隨機碼有兩種表現方式，即P碼和C/A碼。

P碼為精確碼，用于精確定位。美國為了自身的利益，只供美國軍方、政府機關以及得到美國政府批準的民用客戶使用；軍用:采用精測碼(P碼—PrecisionCode)進行精密定位業務(PPS--PrecisionPositioningService)，坐標精度優于5m,速度精度0.1m/s。C/A碼為粗碼，用于粗略定位，其定位和時間精度均低于P碼，全世界的民用客戶均可不受限制地免費使用。民用:采用粗測碼(C/A碼—Coarse/AcguistionCode粗測/截獲碼)進行標準定位業務(SPS—StandardPositioningService)。在引入人為的選擇可用性(SA—SelectiveAvailability)誤差措施后,坐標精度降到100m,速度精度為0.1m/s。（2）在衛星飛越注入站上空時，接收由地面注入站用S波段（10cm）發送到衛星的導航電文和其他有關信息，并通過GPS信號電路，適時發送給廣大用戶。（3）接收地面控制中心通過注入站發送到衛星的高度命令，適時地改正運行偏差或啟用備用時鐘等。

2.2控制部分

控制部分由分布在全球的若干個跟蹤站所組成的監控系統構成，其作用是監測和控制衛星上設備的工作以及確保衛星沿預定軌道運行。同時，通過監測每顆衛星的時間，求出其時鐘之差，并發給衛星，衛星再通過導航電文發給用戶設備。根據作用的不同，這些跟蹤站又被分為主控站（控制中心）、監控站和注入站。

（1）主控站。主控站有一個，位于美國科羅拉多（Colorado）斯必靈司。主控站的功能是搜集、處理本站和監測站收到的全部資料，并根據各監控站對GPS的觀測數據，計算出每個衛星的星歷（描述衛星運行及其軌道的參數）、衛星鐘的改正參數和GPS時間系統等，并將這些數據通過注入站注入到衛星中去；

同時，它還對衛星進行監控，向衛星發布指令，糾正衛星的軌道偏離，當工作衛星出現故障時，調度備用衛星，替代失效的工作衛星工作；另外，主控制站還具有監控的功能，負責監測整個地面監測系統的工作，檢驗注入給衛星的導航電文，監測衛星是否將導航電文發送給用戶。

（2）監控站。監控站有5個，除了主控制站外，其他4個分別位于太平洋的夏威夷（Hawaii）、大西洋的阿松森群島（Ascencion）、印度洋的迭哥伽西亞島（DiegoGarcia）、太平洋的卡瓦加蘭（Kwajalein）。監控站的功能是接收衛星信號、監測衛星工作狀態，并將觀測數據傳送給主控站。

①每個監視站均有一個GPS雙頻接收機、標準原子鐘、傳感器及數據處理機，且其坐標均經過美國國防部制圖局精密測量而得。②每個監視站每天24小時不停地連續追蹤觀測每一顆衛星，并將每1.5秒的虛擬距離觀測量及觀測所得的氣象資料及電離層資料聯合求解得每15分鐘一組的勻化數據，然后將數據再傳送到主控制站。

③主控站綜合各監視站的資料并據以計算衛星星歷、衛星時表改正量及電離層改正系數等，并且將所得結果匯集成導航信息先傳遞到地面天線處，再由地面天線傳回到各衛星上，用以更新衛星內之資料。地面天線利用S頻道的無線電波傳送資料到衛星。正常情形下每隔8小時就會傳一次資料回到衛星上。

（3）注入站。注入站有3個，它們分別位于阿松森群島、迭哥伽西亞島和卡瓦加蘭。注入站的功能是將主控站計算出衛星星歷和衛星鐘的改正參數等導航電文注入到相應衛星的存儲器中去。此外，注入站能自動向主控站發射信號，每分鐘報告一次自己的工作狀態。

2.3用戶部分

用戶部分由GPS接收機、數據處理軟件及相應的用戶設備如計算機、氣象儀器等所組成。它的功能是接收GPS衛星所發出的信號，利用這些信號進行導航定位等工作。

（1）GPS接收機。GPS接收機：天線單元和接收單元。

天線單元的主要作用是可以捕獲到按一定衛星高度截止角所選擇的待測衛星的信號，并跟蹤這些信號的運行，對所接收到的GPS信號進行變換、放大和處理。

接收單元的主要作用是記錄GPS信號并對信號進行解調和濾波處理，還原GPS衛星發送的導航電文，解得信號在站星間的傳播時間和載波相位差，實時獲得導航定位數據或采用測后處理的方式，獲得定位、測速、定時等數據。GPS接收機的基本類型：大地型、導航型和授時型三種。大地型接收機按接收載波信號的差異分為單頻（L1）型和雙頻（L1，L2）型。PTK系統導航型接收機大地型接收機手持型GPS機車載型GPS機雙頻機

（2）GPS數據處理軟件。GPS數據處理軟件是GPS用戶部分的重要組成之一。其主要作用是對GPS接收機獲取的衛星測量記錄數據進行“粗加工”，并對處理結果進行平差計算、坐標轉換及分析綜合處理，解得測站的三維坐標、測體的坐標、運動速度、方向及精確時刻。

GPS之所以能夠定位導航，是因為每臺GPS接收機無論在任何時刻、任何位置，都可以同時接收到最少4顆GPS衛星發送的空間軌道信息。接收機通過對接收到的每顆衛星的定位信息解算，便可確定該接收機的位置，從而提供高精度的三維（經度、緯度、高度）定位導航。任何人拿著這種接收機，都可以準確地知道自己在地球上的哪一點。GPS接收機是被動式全天候系統，只收不發送信號，故不受衛星系統和地面控制系統的控制，用戶數量也不受限制。3.GPS常用的術語①坐標描述你的位置的一組數值，一般有緯度（北或南）和經度（東或西）。UTM坐標系以米為單位測量你離赤道（北或南）和本初子午線（東或西）的距離。MGPS（MilitaryGridReferenceSystem）坐標系也基于UTM，但是把UTM坐標分隔得更細了，它只用在軍用的GPS接收器上。②2維和3維坐標

平面位置，例如經度和緯度，稱做2維坐標，至少需要3顆GPS衛星的數據來定位2維坐標。如果因為樹木、山峰或建筑物擋住了衛星，你可能只能得到2維坐標。

緯度、經度和速度稱為3維坐標，確定它需要至少4顆衛星。幾乎所有GPS接收器都以提供3維坐標作為標準。③路旁標記和航路點你可以把一個位置存儲為一個路旁標記（landmark）或航路點（waypoint）。它可以是你途中定位的一個位置，也可能是你輸入的一個坐標或其他位置，例如目的地。GPS設備會給它一個名稱，例如LMKOZ，你也可以用一個容易記住的名稱重新命名。④位置當你的接收器根據GPS衛星的信息標出了你的坐標后，它會確定你的位置。許多GPS設備允許你選擇標記或存儲你的現在位置做為路旁標記或航路點。⑤路線路線包括開始位置和目的地，同時也有途徑的地點。一條路線上的兩點之間稱為航段。一條路線可由一個或若干個航段組成。如果你徒步旅行，你可以輸入一條路線，其中包括方向、計劃休息的地點或宿營地，還有你的目的地。有一些GPS設備允許你反向跟蹤路線或設置逆向路線。路線主要有兩種用途：

1）如果你去探險或旅行，你可以從高速路地圖或一些地圖軟件中獲取地點的坐標。這在以后的旅行中很有用。一些GPS接收器允許在計算機上設計你的旅線，然后把它載入你的GPS接收器；

2）如果你拿著GPS接收器旅行時記錄下你走過的地點，回家后可以復制或者下載你的路線并且找出最有價值的景點的位置，或者最適合釣魚的地點，或者你看見一只珍稀小鳥的地點，或者你在惡劣天氣藏身的巖洞位置。如果有隊員受傷了，救援隊就可以根據確切的坐標找到傷員所在的地方。搜索救援人員可以下載完整的路線來知道探險隊所在的位置。⑥高度如果有足夠的GPS衛星可見，一些GPS設備可提供高度信息（海拔）。由于GPS系統本身的特點，高度不如平面坐標那么精確。⑦航向這是反映沿水平方向GPS接收器移動的方向，并不需要你把GPS接收器確切地指向這個方向。在你移動時可以看到這個值，航向的值是按0～359度順時針方向分布的，和指南針的值相對應。⑧方位角如果你選定了一個路旁標志或航路點，想知道從你現在所處位置到它的方向，你就需要知道方位角的值。它是從北方向算起沿順時針分布的值。如果到你的目的地的方位角是270度，而你的移動方向是240度，你的航線就和目的地有30度的偏差。①衛星軌跡這里有24顆GPS衛星沿六條軌道繞地球運行，一般不會有超過12個衛星在地球的同一邊，大多數GPS接收器可以追蹤8～12顆衛星。計算LAT/LONG（2維）坐標至少需要3顆衛星。再加一顆就可以計算3維坐標。對于一個給定的位置，GPS接收器知道在此時哪些衛星在附近，因為它不停地接收從衛星發來的更新信號。4.GPS性能指標②并行通道一些消費類GPS設備有2～5條并行通道接收衛星信號。因為最多可能有12顆衛星是可見的（平均值是8）。大多數的GPS接收器是12并行通道型的，這允許它們連續追蹤每一顆衛星的信息，12通道接收器的優點包括快速冷啟動和初始化衛星的信息，而且在森林地區可以有更好的接收效果。③定位時間這是指你重啟動你的GPS接收器時，它確定現在位置所需的時間。對于12通道接收器，如果你在最后一次定位位置的附近，冷啟動時的定位時間一般為3～5分鐘，熱啟動時為15～30秒，而對于2通道接收器，冷啟動時大多超過15分鐘，熱啟動時為2～5分鐘。④定位精度大多數GPS接收器的水平位置定位精度在20m～30m左右(在SA沒有開啟的情況下)。大多數GPS生產商不怎么提及“高度”的精度，因為這是GPS設備中精度最沒有保證的方面。幾乎所有的GPS設備（除非專為航海定制的在海拔為0的海平面上使用的設備）在4顆衛星可見的情況下，可以定位高度，但是偏差可能達到3倍。

30m的精度意味著什么？意味著當SA關閉時，你的平面定位的位置距離你的實際位置在30m之內的概率是95%。GPS接收器工作時是依靠衛星信號到達GPS接收器的時間來定位的（時間X光速=距離）。對于高度讀數，這意味著精度在45～100m之間的概率是95%。如果政府開啟了SA（為了安全原因，而且幾乎是所有時間都開啟著），水平精度在100m之內的概率是95%，高度在300m之內的概率是95%，但不影響你找到想去的街道或那條河流。⑤DGPS功能為了將SA和大氣層折射帶來的影響降為最低，有一種DGPS發送機的設備。它是一個固定的GPS接收器接收衛星的信號，它確切地知道理論上衛星信號傳送到的精確時間，然后將它與實際傳送時間相比較，然后計算出“差”，這十分接近于SA和大氣層折射的影響，其他GPS接收器就可以利用差值得到一個更精確的位置讀數。

⑥信號干擾要給予你一個很好的定位，GPS接收器需要至少3～5顆衛星是可見的。如果你在峽谷中或者兩邊高樓林立的街道上，或者在茂密的叢林里，你可能不能與足夠的衛星聯系，從而無法定位或者只能得到二維坐標。⑦物理指標選購GPS設備時，大小、重量、顯示畫面、防水、防震、防塵性能、耐高溫、耗電等物理指標都要考慮在內。5、GPS定位原理5.1GPS定位中的誤差源（1）與衛星有關的誤差①衛星星歷誤差

衛星星歷誤差：由衛星星歷所給出的衛星位置與衛星的實際位置之差。星歷誤差的大小主要取決于衛星定軌系統的質量，觀測值的數量及精度，定軌時所有的數學力學模型和定軌軟件的完善程度等。此外與星歷的外推時間間隔（實測星歷的外推時間間隔可視為零）也有直接關系。軌道誤差對基線測量的影響可用下式表示：式中，dr為軌道誤差；D為基線長度；為衛星至地球表面距離，大約25000km；db為基線誤差。軌道誤差基線長度基線誤差（ppm）基線誤差（mm）2.5m2.5m2.5m2.5m1km10km100km1000km0.1ppm0.1ppm0.1ppm0.1ppm0.1mm1mm10mm100mm0.5m0.5m0.5m0.5m1km10km100km1000km0.002ppm0.002ppm0.002ppm0.002ppm0.002mm0.02mm0.2mm2mm表1軌道誤差對不同長度的基線影響②衛星鐘的鐘誤差衛星上雖然使用了高精度的原子鐘，但它們也不可避免地存在誤差，這種誤差既包含著系統性的誤差（如鐘差、鐘速、頻漂等偏差），也包含著隨機誤差。衛星導航的核心設備—原子鐘

GPS系統操作原理其實是很簡單的：每一顆衛星不斷發射包含其位置和精確到十億分之一秒的時間的數字無線電信號。GPS的接收裝置接收到來自于四顆衛星的信號，然后計算出在地球上的位置，誤差僅為幾百英尺。接收裝置將接收時間與衛星發射的時間進行比較，通過二者之差計算出與衛星的距離(光線的速度為每秒186,000英里，假如衛星發射時間比接收時間晚千分之一秒，那么接受裝置離衛星的距離就為186英里)。通過比較這個時間與其他三個已知位置的衛星的時間，接收裝置便能夠確定經緯度及海拔高度。可以看出精確計時及其計時工具在整個GPS系統中的重要地位。

目前常用的高精度計時工具是利用銫原子的能級躍遷振動頻率來制造。每天可準確到1×10-13秒或30萬年差一秒。普通鐘表在測定時間時須依靠固定的振動頻率，機械表的擺輪頻率每秒5次或6次，音叉鐘的頻率每秒幾百至幾千次。石英鐘表(石英振蕩式)的振動頻率是由微小的石英片的振動產生的，其固定振動頻率每秒32000次。銫原子鐘振動頻率高達9.19×109次。振動頻率越高，計時越精確，銫原子鐘是目前最精確的計時儀器。如已知電波或激光的速度，只要用原子鐘測定從一點到達另一點所需時間，就可計算出兩點間距離。

③相對論效應相對論效應：由于衛星鐘和接收機鐘所處運動狀態和重力位不同引起衛星鐘和接收機鐘之間產生相對鐘誤差的現象狹義相對論若衛星在地心慣性坐標系中的運動速度為Vs，則在地面頻率為f的鐘安置到衛星上，其頻率將變為：兩者的頻率差為：廣義相對論原理：由廣義相對論可知，若衛星所處的重力位為Ws，地面測站處的重力位為Wt，那么同一臺鐘放在衛星上和放在地面上時鐘頻率將相差：其中，總的影響

總的相對論效應會使一臺鐘放到衛星上去后比在地面時增加,那么解決相對論效應的最簡單的辦法就是在制造衛星鐘時預先把頻率降低。（2）與信號傳播有關的誤差①電離層延遲電離層（含平流層）是高度在50～1000km間的大氣層。電離層延遲：帶電粒子的存在影響無線電信號的傳播，使傳播速度發生變化，傳播路徑產生彎曲，從而使信號傳播時間t與真空中光速c的乘積不等于衛星至接收機的幾何距離。電離層延遲取決于信號傳播路徑上的總電子含量TEC和信號的頻率f。TEC與時間、地點、太陽黑子數等因素有關。②對流層延遲對流層是高度在50km以下的大氣層。

GPS衛星信號在對流層中的傳播速度V=c/n。c為真空中的光速，n為大氣折射率，其值取決于氣溫、氣壓和相對濕度等因子。③多路徑誤差多路徑誤差:經某些物體表面反射后到達接收機的信號如果與直接來自衛星的信號疊加干擾后進入接收機，就將使測量值產生系統誤差。多路徑誤差對測距碼偽距觀測值的影響要比對載波相位觀測值的影響大得多。多路徑誤差取決于測站周圍的環境、接收機的性能以及觀測時間的長短。（3）與接收機有關的誤差接收機的鐘誤差接收機鐘有誤差。接收機鐘差主要取決于鐘的質量，與使用時的環境也有一定關系。它對測距碼偽距觀測值和載波相位觀測值的影響是相同的。接收機的位置誤差在進行授時和定軌時，接收機的位置是已知的，其誤差將使授時和定軌的結果產生系統誤差。接收機的測量噪聲用接收機進行GPS測量時，由于儀器設備及外界環境影響而引起的隨機測量誤差，其值取決于儀器性能及作業環境的優劣。觀測足夠長的時間后，測量噪聲的影響通常可以忽略不計。（4）其它因素GPS控制部分人為或計算機造成的影響；由于GPS控制部分的問題或用戶在進行數據處理時引入的誤差等；數據處理軟件的算法不完善對定位結果的影響。5.2GPS基本定位原理利用距離交會的原理確定接收機的三維位置及鐘差需解決的兩個關鍵問題如何確定衛星的位置如何測量出站星距離？

測站定位原理ρ1,ρ2,ρ3分別是接收機P點到三個衛星的距離，通過GPS電文解譯出三顆GPS衛星的三維坐標（Xj,Yj,Zj）,j=1,2,3,用距離交會法解P點的三維坐標（X,Y,Z）的觀測方程:

◆絕對定位(或單點定位)。即在地球協議坐標系統中，確定觀測站相對地球質心的位置。這時，可認為參考點與地球質心相重合。1)單點定位的結果也屬該坐標系統。2)優點:一臺接收機即可獨立定位，但定位精度較差。3)在船舶、飛機的導航，地質礦產勘探，暗礁定位，建立浮標，海洋捕魚及低精度測量領域應用廣泛。

◆相對定位。確定同步跟蹤相同的GPS信號的若干臺接收機之間的相對位置的方法。可以消除許多相同或相近的誤差，定位精度較高。但其缺點是外業組織實施較為困難，數據處理更為煩瑣。在大地測量、工程測量、地殼形變監測等精密定位領域內得到廣泛的應用。◆靜態定位

在定位過程中，接收機天線的位置是固定的，處于靜止狀態。不過，嚴格說來，靜止狀態只是相對的。在衛星大地測量學中，所謂靜止狀態，通常是指待定點的位置相對其周圍的點位沒有發生變化，或變化極其緩慢以致在觀測期內(例如數天或數星期)可以忽略。◆動態定位即在定位過程中，接收機天線處于運動狀態。一、

GPS絕對定位原理（單點）利用GPS進行絕對定位的基本原理，是以GPS衛星和用戶接收機天線之間的距離觀測量為基準，根據已知的衛星瞬時坐標，來確定用戶接收機天線所在的位置。實質是空間距離后方交會，又稱偽距離測量。

空間距離后方交會

——GPS單點定位原理

空間距離方程

1=—[(X1-X)2+(Y1-Y)2+(Z1-Z)2]

2=—[(X2-X)2+(Y2-Y)2+(Z2-Z)2]

3=—[(X3-X)2+(Y3-Y)2+(Z3-Z)2]

……X、Y、Z——測點點位坐標Xi、Yi、Zi——衛星星歷（坐標）

1、

1、

1——觀測所得偽距

1

2

3

4S1S3S4S2

（X、Y、Z）空間距離交會原理圖復制來自衛星tt——信號傳播時間站星距離——

=c

t1、動態絕對定位：當用戶接收設備安置在運動的載體上，確定載體瞬時絕對位置的定位方法；2、靜態絕對定位：當接收機天線處于靜止狀態時，來確定觀測站絕對坐標的方法。

◆絕對定位(或單點定位)。即在地球協議坐標系統中，確定觀測站相對地球質心的位置。這時，可認為參考點與地球質心相重合。1)單點定位的結果也屬該坐標系統。2)優點:一臺接收機即可獨立定位，但定位精度較差。3)在船舶、飛機的導航，地質礦產勘探，暗礁定位，建立浮標，海洋捕魚及低精度測量領域應用廣泛。

二、GPS相對定位原理（差分GPS定位）差分GPS定位原理根據其系統構成的基準站個數可分為單基準差分、多基準的局部區域差分和廣域差分。而根據信息的發送方式又可分為偽距差分、相位差分及位置差分等。無論何種差分，其工作原理基本相同。是由用戶接收基準站發送的改正數，并對其測量結果進行改正以獲得精密定位結果的。它們的區別在于發送改正數的內容不同，其定位精度不同，差分原理也有所不同。(一)偽距差分原理通過在基準站上利用已知坐標求出測站至衛星的距離，并將其與含有誤差的測量距離比較，然后利用一個濾波器將此差值濾波并求出其偏差，并將所有衛星的測距誤差傳輸給用戶，用戶利用此測距誤差來改正測量的偽距。用戶利用改正后的偽距求出自身的坐標。由于差分定位是利用兩站公共誤差的抵消來提高定位精度，而其誤差的公共性與兩站距離有關，隨著兩站距離的增加，其誤差公共性逐漸減弱。因此，用戶同基準站的距離對定位精度的影響起著決定性作用。(二)位置差分原理位置差分是一種最簡單的差分方法。安置在已知點基準站上的GPS接收機，經過對4顆或4顆以上的衛星觀測，便可實現定位，求出基準站的坐標。由于存在著衛星星歷、時鐘誤差、大氣折射等誤差的影響，該坐標與已知坐標(X，Y，Z)不一樣，存在誤差。

基準站利用數據鏈將坐標改正數發送給用戶站，用戶站對其坐標進行改正：經過坐標改正后的用戶坐標已消除了基準站與用戶站的共同誤差，如衛星星歷誤差、大氣折射誤差、衛星鐘差、SA政策影響等，提高了定位精度。位置差分的優點是需要傳輸的差分改正數較少，計算方法較簡單，任何一種GPS接收機均可改裝成這種差分系統。(三)載波相位差分原理載波相位測量的基本原理是：在基準站上安置一臺GPS接收機，對衛星進行連續觀測，并通過無線電設備實時地將觀測數據及測站坐標信息傳送給用戶站；用戶站一方面通過接收機接收GPS衛星信號，同時通過無線電接收設備接收基準站傳送信息，根據相對定位原理進行數據處理，實時地以厘米級的精度給出用戶站三維坐標。復制來自衛星

GPS有兩種載波：L1（1575MHz）、L2（1227MHz），均屬余弦波。在接收機上可同步復制與衛星同結構的L1、L2載波。常規靜態測量：采用兩臺(或兩臺以上)GPS接收機，分別安置在一條或數條基線的兩端，同步觀測4顆以上衛星，每時段根據基線長度和測量等級觀測45分鐘以上的時間。常用于建立全球性或國家級大地控制網、地殼運動監測網。

靜態測量模式快速靜態測量：這種模式是在一個已知測站上安置一臺GPS接收機作為基準站，連續跟蹤所有可見衛星。移動站接收機依次到各待測測站，每個測站觀測數分鐘。這種模式常用于控制網的建立及其加密、工程測量、地籍測量等。這種方法要求在觀測時段內確保有5顆以上衛星可供觀測；流動點與基準點相距應不超過20km。準動態測量

在一已知測站上安置一臺GPS接收機作為基準站，連續跟蹤所有可見衛星。移動站接收機在進行初始化后依次到各待測測站，每測站觀測幾個歷元數據。這種方法不同于快速靜態，除觀測時間不一樣外，它要求移動站在搬站過程中不能失鎖，并且需要先在已知點或用其它方式進行初始化。這種模式可用于開闊地區的加密控制測量、工程定位及局部測量、剖面測量及線路測量等。要求在觀測時段內確保有5顆以上衛星可供觀測；流動點與基準點相距應不超過20km。動態測量模式實時動態測量：DGPS和RTK

在一個已知測站上架設GPS基準站接收機和數據鏈，連續跟蹤所有可見衛星，并通過數據鏈向移動站發送數據。移動站接收機通過移動站數據鏈接收基準站發射來的數據，并在機進行處理，從而實時得到移動站的高精度位置。DGPS通常叫做實時差分測量，精度為亞米級到米級，這種方式是基準站將基準站上測量得到的RTCM數據通過數據鏈傳輸到移動站，移動站接收到RTCM數據后，自動進行解算，得到經差分改正以后的坐標。

RTK則是以載波相位觀測量為根據的實時差分GPS測量，它是GPS測量技術發展中的一個新突破。它的工作思路與DGPS相似，只不過是基準站將觀測數據發送到移動站（而不是發射RTCM數據），移動站接收機再采用更先進的在機處理方法進行處理，從而得到精度比DGPS高得多的實時測量結果。這種方法的精度一般為2cm左右。RTK模式基準站流動站電子手簿主機電臺主機三、靜態相對定位的觀測方程

GPS觀測誤差對兩個觀測站或多個觀測站同步觀測相同衛星具有較強的相關性，因此，一種簡單有效消除或減弱誤差影響的方法是將這些觀測量進行不同的線性組合。在GPS相對定位中，通常采用的組合方式有三種，即單差、雙差和三差。1）單差(Single-Different-SD)是指不同觀測站同步觀測相同衛星所得觀測量之差。2）單差模型：

3）優點:（1）、消除了衛星鐘誤差的影響。（2）、大大削弱了衛星星歷誤差的影響。（3）、大大削弱了對流層折射和電離層折射的影響，在短距離內幾乎可以完全消除其影響。1、單差觀測模型1）雙差(Doppel-Different-DD)即不同觀測站同步觀測同一組衛星所得單差觀測量之差。2）雙差模型：2、雙差模型3）優點：可以消除鐘差影響3、三差模型1）三差(Triple-Different-TD)即于不同歷元同步觀測同一組衛星所得雙差觀測量之差。2）三差模型：3）優點：不存在整周未知數。

假設由觀測站與4顆觀測衛星所構成的六面體體積為V，則分析表明，精度因子GDOP與該六面體體積V的倒數成正比，即

六面體的體積越大，所測衛星在空間的分布范圍也越大(見右圖)，GDOP值越小；反之，所測衛星的分布范圍越小，則GDOP值就越大。

GPS技術備受人們關注，其中一個重要的原因是GPS技術的諸多功能在物流領域的運用已被證明是卓有成效的。GPS技術在物流業中的主要應用有：配送車輛的自定位、跟蹤調度、陸地救援；內河及遠洋輪船的最佳航程和安全航線的測定，航向的實時調度、監測及水上救援；航空的空中交通管理、精密進場著陸、航路導航和監視等等。6.GPS在物流業中的應用在貨物配送領域中，對可能涉及到的貨物的運輸、倉儲、裝卸、送遞等處理環節，對各個環節涉及的問題如運輸路線的選擇、倉庫位置的選擇、倉庫的容量設置、合理裝卸策略、運輸車輛的調度和投遞路線的選擇，都可以通過運用GPS技術的導航功能及車輛跟蹤、信息查詢等功能進行有效管理和決策分析。目前GPS在貨物配送中主要發揮著如下的作用。

1)導航功能三維導航既是GPS的首要功能，也是最基本的功能，其他功能都要在導航功能的基礎上才能完全發揮作用。飛機、船舶、地面車輛以及步行者都可利用GPS導航接收器進行導航。汽車導航系統就是在GPS的基礎上發展起來的一門新技術，它由GPS導航、自律導航、微處理器、車速傳感器、陀螺傳感器、CD-ROM驅動器、LCD顯示器組成。導航系統將成為未來GPS應用的主要領域之一。通過采用差分GPS技術，可提高汽車導航定位的精度。當汽車行駛到地下隧道、高層樓群、高速公路等遮掩物當中而捕捉不到GPS衛星信號時，系統可自動導入自律導航系統，此時由車速傳感器檢測出汽車的行進速度，通過微處理單元的數據處理，從速度和時間中直接算出前進的距離，陀螺傳感器直接檢測出前進的方向，陀螺儀還能自動存儲各種數據，即使在更換輪胎暫時停車時，系統也可以重新設定。由GPS衛星導航和自律導航所測到的汽車位置坐標、前進的方向都與實際行駛的路線軌跡存在一定誤差。為修正這兩者間的誤差，需采用地圖匹配技術，加一個地圖匹配電路，對汽車行駛的路線與電子地圖上道路的誤差進行實時相關匹配并做自動修正。地圖匹配電路通過微處理單元的整理程序進行快速處理，得到汽車在電子地圖上的正確位置，以指示出正確的行駛路線。

2)車輛跟蹤功能利用GPS和GIS技術可以實時顯示出車輛的實際位置，并任意放大、縮小、還原、換圖；GPS可以隨目標移動，使目標始終保持在屏幕上；GPS還可實現多窗口、多車輛、多屏幕同時跟蹤，利用該功能可對重要車輛和貨物進行運輸跟蹤管理。對車輛進行實時定位、跟蹤，能夠掌握車輛基本信息，并對車輛進行遠程管理，有效避免車輛的空載現象，客戶也能通過網絡技術，了解自己貨物在運輸過程中的細節情況。3）貨物配送路線規劃功能這是GPS導航系統的一項重要輔助功能：（1）自動路線規劃。由駕駛員確定起點和終點，由計算機軟件按照要求自動設計最佳行駛路線，包括最快的路線、最簡單的路線、通過高速公路路段次數最少的路線等。（2）人工線路設計。由駕駛員根據自己的目的地設計起點、途經點和終點等，自動建立線路庫。線路規劃完畢后，顯示器能夠在電子地圖上顯示設計線路，并同時顯示汽車運行路徑和運行方法。通過利用計算機技術與GPS/GIS車輛信息系統相連，中央調度系統可以對車輛的位置、狀況等進行實時監控。利用這些信息可以對運輸車輛進行優化配置和調遣，極大地提高運輸工作的效率，同時能夠加強成本控制。通過將車輛載貨情況以及到達目的地的時間預先通知下游單位配送中心或倉庫等，有利于下游單位合理地配置資源、安排作業，從而提高運營效率，節約物流成本。

4）信息查詢應用GPS，可以為客戶提供主要物標如旅游景點、賓館、醫院等數據庫，用戶能夠在電子地圖上根據需要進行查詢。查詢資料可以以文字、語言及圖像的形式顯示，并在電子地圖上顯示其定位位置。同時，監測中心可以利用監測控制臺對區域內任意目標的所在位置進行查詢，車輛信息將以數字形式在控制臺中心的電子地圖上顯示出來。

5）話務指揮

GPS指揮中心可以監測區域內車輛的運行狀況，對被監控車輛進行合理調度。指揮中心也可以隨時與被跟蹤目標通話，實行管理。如出租車調度

6）緊急援助通過GPS定位和監控管理系統可以對遇有險情或發生事故的車輛進行緊急援助。監控臺的電子地圖可顯示求助信息和報警目標，規劃出最優援助方案，并以報警聲、光提醒值班人員進行應急處理。雪災通過在貨物配送中應用GPS系統，增強了對貨物和司機的安全保證，便于貨主隨時了解貨物的運行狀態信息及貨物運達目的地的全過程，增強了物流企業和貨主之間的相互信任度，保證了物流企業充分了解車輛信息，通過配貨、調度等途徑提高企業的經濟效益和管理水平。網絡GPS就是指把互聯網技術與GPS技術相結合，在互聯網界面上顯示GPS動態跟蹤信息，以實現實時監控動態調度的功能。

7、網絡GPS的概念和特點網絡GPS綜合了Internet與GPS的優勢與特色，解決了GPS所無法克服的障礙。首先，它可以降低投資費用，網絡GPS免除了物流運輸公司自身設置監控中心的大量費用，這不僅包括各種硬件配置和各種管理軟件；其次，網絡GPS一方面利用互聯網實現了無地域限制的跟蹤信息顯示，另一方面，又可通過設置不同權限做到信息的保密。網絡GPS的特點如下：（1）功能多、精度高、覆蓋面廣，在全球任何位置均可進行車輛的位置監控工作。充分保障了網絡GPS所有用戶的要求都能夠得到滿足；（2）定位速度快，有力地保障了物流運輸企業能夠在業務運作上提高反應速度，降低車輛空駛率，降低運作成本，滿足客戶需要；

（3）信息傳輸采用GSM公用數字移動通信網，具有保密性高、系統容量大、抗干擾能力強、漫游性能好、移動業務數據可靠等優點；（4）構筑在國際互聯網這一最大的網絡公共平臺上，具有開放度高、資源共享程度高等優點。

網絡GPS的工作流程網絡GPS是在GPS技術中融合了互聯網技術和GSM技術，其工作流程如圖所示。車載單元即GPS接收機在接收到GPS衛星定位數據后，自動計算出自身所處的地理位置的坐標，后經GSM通信機發送到GSM公用數字移動通信網，并通過與物流信息系統連接的DDN專線將數據送到物流信息系統監控平臺上，中心處理器將收到的坐標數據及其他數據還原后，與GIS的電子地圖相匹配，直觀地顯示車輛實時坐標的準確位置。各網絡GPS用戶可用自己的權限上網進行車輛信息的收發、查詢等工作，在電子地圖上直觀地掌握車輛的動態信息（位置、狀態、行駛速度等），同時還可以在車輛遇險或出現意外事故時進行必要的遙控操作。網絡GPS在物流業中的作用網絡GPS的應用使物流信息實現了無地域性限制。隨著WAP（無線傳輸協議）的運用及XM