衛星定位系統

GPS系統的前身是美軍研製的一種子午儀衛星定位系統（Transit），1958年研製，64年正式投入使用。該系統用5到6顆衛星組成的星網工作，每天最多繞過地球13次，並且無法給出高度信息，在定位精度方面也不盡如人意。然而，子午儀系統使得研發部門對衛星定位取得了初步的經驗，並驗證了由衛星系統進行定位的可行性，為GPS系統的研製埋下了鋪墊。由於衛星定位顯示出在導航方面的巨大優越性及子午儀系統存在對潛艇和艦船導航方面的巨大缺陷。美國海陸空三軍及民用部門都感到迫切需要一種新的衛星導航系統。

為此，美國海軍研究實驗室（NRL）提出了名為Tinmation的用12到18顆衛星組成10000km高度的全球定位網計劃，並於67年、69年和74年各發射了一顆試驗衛星，在這些衛星上初步試驗了原子鐘計時系統，這是GPS系統精確定位的基礎。而美國空軍則提出了621-B的以每星群4到5顆衛星組成3至4個星群的計劃，這些衛星中除1顆採用同步軌道外其餘的都使用周期為24h的傾斜軌道，該計劃以偽隨機碼（PRN）為基礎傳播衛星測距信號，其強大的功能，當信號密度低於環境雜訊的1%時也能將其檢測出來。偽隨機碼的成功運用是GPS系統得以取得成功的一個重要基礎。海軍的計劃主要用於為艦船提供低動態的2維定位，空軍的計劃能供提供高動態服務，然而系統過於複雜。由於同時研製兩個系統會造成巨大的費用而且這裡兩個計劃都是為了提供全球定位而設計的，所以1973年美國國防部將2者合二為一，並由國防部牽頭的衛星導航定位聯合計劃局（JPO）領導，還將辦事機構設立在洛杉磯的空軍航天處。該機構成員眾多，包括美國陸軍、海軍、海軍陸戰隊、交通部、國防製圖局、北約和澳大利亞的代表。

1.坐標（Coordinate)有二維和三維兩種表示。

2.路標（Landmark or waypoint)

GPS內存的一個坐標值.

3.路線（Route)

路線是GPS內存中存儲的一組數據，包括一個起點和一個終點的坐標，還可以包括若干中間點的坐標，每兩個坐標之間的線段叫一條腿。

4.前進方向（Heading)

GPS沒有指北針的功能，靜止不動時是不知道方向的。

5.導向（Bearing）6.日出日落時間(Sun set/raise time)

7.足跡線(Plot trail)

由三部分構成：地面控制部分(由主控站、地面天線、監測站和通訊輔助系統組成)、空間部分(由24顆衛星組成，分佈在6個道平面上)、用戶裝置部分(主要由GPS接收機和衛星天線組成)。

1.空間部分

GPS的空間部分是由24 顆工作衛星組成，它位於距地表20 200km的上空，均勻分佈在6 個軌道面上（每個軌道面4 顆），軌道傾角為55°。此外，還有4 顆有源備份衛星在軌運行。衛星的分佈使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4 顆以上的衛星，並能保持良好定位解算精度的幾何圖象。這就提供了在時間上連續的全球導航能力。GPS 衛星產生兩組電碼，一組稱為C/ A 碼（ Coarse/ Acquisition Code11023MHz) ；一組稱為P 碼（Procise Code 10123MHz),P 碼因頻率較高，不易受干擾，定位精度高，因此受美國軍方管制，並設有密碼，一般民間無法解讀，主要為美國軍方服務。C/ A 碼人為採取措施而刻意降低精度后，主要開放給民間使用。

2.地面控制部分

地面控制部分由一個主控站,5 個全球監測站和3 個地面控制站組成。監測站均配裝有精密的銫鐘和能夠連續測量到所有可見衛星的接受機。監測站將取得的衛星觀測數據，包括電離層和氣象數據，經過初步處理后，傳送到主控站。主控站從各監測站收集跟蹤數據，計算出衛星的軌道和時鐘參數，然後將結果送到3 個地面控制站。地面控制站在每顆衛星運行至上空時，把這些導航數據及主控站指令注入到衛星。這種注入對每顆GPS 衛星每天一次，並在衛星離開注入站作用範圍之前進行最後的注入。如果某地面站發生故障，那麼在衛星中預存的導航信息還可用一段時間，但導航精度會逐漸降低。

3.用戶設備部分

用戶設備部分即GPS 信號接收機。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛星截止角所選擇的待測衛星，並跟蹤這些衛星的運行。當接收機捕獲到跟蹤的衛星信號后，即可測量出接收天線至衛星的偽距離和距離的變化率，解調出衛星軌道參數等數據。根據這些數據，接收機中的微處理計算機就可按定位解算方法進行定位計算，計算出用戶所在地理位置的經緯度、高度、速度、時間等信息。接收機硬體和機內軟體以及GPS 數據的后處理軟體包構成完整的GPS 用戶設備。GPS 接收機的結構分為天線單元和接收單元兩部分。接收機一般採用機內和機外兩種直流電源。設置機內電源的目的在於更換外電源時不中斷連續觀測。在用機外電源時機內電池自動充電。關機后，機內電池為RAM存儲器供電，以防止數據丟失。各種類型的接受機體積越來越小，重量越來越輕，便於野外觀測使用。

GPS導航系統的基本原理是測量出已知位置的衛星到用戶接收機之間的距離，然後綜合多顆衛星的數據就可知道接收機的具體位置。要達到這一目的，衛星的位置可以根據星載時鐘所記錄的時間在衛星星曆中查出。而用戶到衛星的距離則通過紀錄衛星信號傳播到用戶所經歷的時間，再將其乘以光速得到（由於大氣層電離層的干擾，這一距離並不是用戶與衛星之間的真實距離，而是偽距（PR）：當GPS衛星正常工作時，會不斷地用1和0二進位碼元組成的偽隨機碼（簡稱偽碼）發射導航電文。GPS系統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，重複周期一毫秒，碼間距1微秒，相當於300m；P碼頻率10.23MHz，重複周期266.4天，碼間距0.1微秒，相當於30m。而Y碼是在P碼的基礎上形成的，保密性能更佳。導航電文包括衛星星曆、工作狀況、時鐘改正、電離層時延修正、大氣折射修正等信息。它是從衛星信號中解調製出來，以50b/s調製在載頻上發射的。導航電文每個主幀中包含5個子幀每幀長6s。前三幀各10個字碼；每三十秒重複一次，每小時更新一次。后兩幀共15000b。導航電文中的內容主要有遙測碼、轉換碼、第1、2、3數據塊，其中最重要的則為星曆數據。當用戶接受到導航電文時，提取出衛星時間並將其與自己的時鐘做對比便可得知衛星與用戶的距離，再利用導航電文中的衛星星曆數據推算出衛星發射電文時所處位置，用戶在WGS-84大地坐標系中的位置速度等信息便可得知。

可見GPS導航系統衛星部分的作用就是不斷地發射導航電文。然而，由於用戶接受機使用的時鐘與衛星星載時鐘不可能總是同步，所以除了用戶的三維坐標x、y、z外，還要引進一個Δt即衛星與接收機之間的時間差作為未知數，然後用4個方程將這4個未知數解出來。所以如果想知道接收機所處的位置，至少要能接收到4個衛星的信號。GPS接收機可接收到可用於授時的準確至納秒級的時間信息；用於預報未來幾個月內衛星所處概略位置的預報星曆；用於計算定位時所需衛星坐標的廣播星曆，精度為幾米至幾十米（各個衛星不同，隨時變化）；以及GPS系統信息，如衛星狀況等。

GPS接收機對碼的量測就可得到衛星到接收機的距離，由於含有接收機衛星鐘的誤差及大氣傳播誤差，故稱為偽距。對0A碼測得的偽距稱為UA碼偽距，精度約為20米左右，對P碼測得的偽距稱為P碼偽距，精度約為2米左右。

GPS接收機對收到的衛星信號，進行解碼或採用其它技術，將調製在載波上的信息去掉后，就可以恢復載波。嚴格而言，載波相位應被稱為載波拍頻相位，它是收到的受多普勒頻 移影響的衛星信號載波相位與接收機本機振蕩產生信號相位之差。一般在接收機鍾確定的曆元時刻量測，保持對衛星信號的跟蹤，就可記錄下相位的變化值，但開始觀測時的接收機和衛星振蕩器的相位初值是不知道的，起始曆元的相位整數也是不知道的，即整周模糊度，只能在數據處理中作為參數解算。相位觀測值的精度高至毫米，但前提是解出整周模糊度，因此只有在相對定位、並有一段連續觀測值時才能使用相位觀測值，而要達到優於米級的定位 精度也只能採用相位觀測值。

按定位方式，GPS定位分為單點定位和相對定位（差分定位）。單點定位就是根據一台接收機的觀測數據來確定接收機位置的方式，它只能採用偽距觀測量，可用於車船等的概略導航定位。相對定位（差分定位）是根據兩台以上接收機的觀測數據來確定觀測點之間的相對位置的方法，它既可採用偽距觀測量也可採用相位觀測量，大地測量或工程測量均應採用相位觀測值進行相對定位。

在GPS觀測量中包含了衛星和接收機的鐘差、大氣傳播延遲、多路徑效應等誤差，在定位計算時還要受到衛星廣播星曆誤差的影響，在進行相對定位時大部分公共誤差被抵消或削弱，因此定位精度將大大提高，雙頻接收機可以根據兩個頻率的觀測量抵消大氣中電離層誤差的主要部分，在精度要求高，接收機間距離較遠時（大氣有明顯差別），應選用雙頻接收機。

相對論為GPS提供了所需的修正

全球定位系統GPS衛星的定時信號提供緯度、經度和高度的信息，精確的距離測量需要精確的時鐘。因此精確的GPS接受器就要用到相對論效應。

準確度在30米之內的GPS接受器就意味著它已經利用了相對論效應。華盛頓大學的物理學家Clifford M. Will詳細解釋說：“如果不考慮相對論效應，衛星上的時鐘就和地球的時鐘不同步。”相對論認為快速移動物體隨時間的流逝比靜止的要慢。Will計算出，每個GPS衛星每小時跨過大約1.4萬千米的路程，這意味著它的星載原子鐘每天要比地球上的鐘慢7微秒。

而引力對時間施加了更大的相對論效應。大約2萬千米的高空，GPS衛星經受到的引力拉力大約相當於地面上的四分之一。結果就是星載時鐘每天快45微秒， GPS要計入共38微秒的偏差。Ashby解釋說：“如果衛星上沒有頻率補償，每天將會增大11千米的誤差。”（這種效應實事上更為複雜，因為衛星沿著一個偏心軌道，有時離地球較近，有時又離得較遠。）

由於GPS技術所具有的全天候、高精度和自動測量的特點，作為先進的測量手段和新的生產力，已經融入了國民經濟建設、國防建設和社會發展的各個應用領域。

隨著冷戰結束和全球經濟的蓬勃發展，美國政府宣布2000年至2006年期間，在保證美國國家安全不受威脅的前提下，取消SA政策，GPS民用信號精度在全球範圍內得到改善，利用C/A碼進行單點定位的精度由100米提高到20米，這將進一步推動GPS技術的應用，提高生產力、作業效率、科學水平以及人們的生活質量，刺激GPS市場的增長。據有關專家預測，在美國，單單是汽車GPS導航系統，2000年後的市場將達到30億美元，而在中國，汽車導航的市場也將達到50億元人民幣。可見，GPS技術市場的應用前景非常可觀。

全球定位系統的主要特點：（1）全天候；（2）全球覆蓋；（3）三維定速定時高精度；（4）快速省時高效率：（5）應用廣泛多功能。

全球定位系統的主要用途：（1）陸地應用，在工程測量中也得到了廣泛的應用，極大地改變了傳統測量的作業模式，提高了工作效率，也帶來了可觀的社會、經濟效益，主要包括車輛導航、應急反應、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監測、地殼運動監測、市政規劃控制等；（2）海洋應用，隨著衛星定位的作用越來越明顯，航海對衛星定位的依賴已經無法分開。包括遠洋船最佳航程航線測定、船隻實時調度與導航、海洋救援、海洋探寶、水文地質測量以及海洋平台定位、海平面升降監測等；（3）航空航天應用，包括飛機導航、航空遙感姿態控制、低軌衛星定軌、導彈制導、航空救援和載人航天器防護探測等。

主要是為船舶，汽車，飛機等運動物體進行定位導航。例如：

1.船舶遠洋導航和進港引水

2.飛機航路引導和進場降落

3.汽車自主導航

4.地面車輛跟蹤和城市智能交通管理

5.緊急救生

6.個人旅遊及野外探險

7.個人通訊終端（與手機，PDA，電子地圖等集成一體）

8.電力、郵電、通訊等網路的時間同步

9.準確時間的授入

10.準確頻率的授入

11.各種等級的大地測量，控制測量

12.道路和各種線路放樣

13.水下地形測量

14.地殼形變測量，大壩和大型建築物變形監測

15.GIS應用

16.工程機械（輪胎吊，推土機等）控制

17.精細農業

GPS在道路工程中的應用，主要是用於建立各種道路工程式控制制網及測定航測外控點等。隨著高等級公路的迅速發展，對勘測技術提出了更高的要求，由於線路長，已知點少，因此，用常規測量手段不僅布網困難，而且難以滿足高精度的要求。在地形圖測量中的運用非常廣泛。在國內已逐步採用GPS技術建立線路首級高精度控制網，然後用常規方法布設導線加密。實踐證明，在幾十公里範圍內的點位誤差只有2厘米左右，達到了常規方法難以實現的精度，同時也大大提前了工期。GPS技術也同樣應用於特大橋樑的控制測量中。由於無需通視，可構成較強的網形，提高點位精度，同時對檢測常規測量的支點也非常有效。GPS技術在隧道測量中也具有廣泛的應用前景，GPS測量無需通視，減少了常規方法的中間環節，因此，速度快、精度高，具有明顯的經濟和社會效益。

三維導航是GPS的首要功能，飛機、輪船、地面車輛以及步行者都可以利用GPS導航器進行導航。汽車導航系統是在全球定位系統GPS基礎上發展起來的一門新型技術。汽車導航系統由GPS導航、自律導航、微處理機、車速感測器、陀螺感測器、CD-ROM驅動器、LCD顯示器組成。GPS導航系統與電子地圖、無線電通信網路、計算機車輛管理信息系統相結合，可以實現車輛跟蹤和交通管理等許多功能。

（1）車輛跟蹤

利用GPS和電子地圖可以實時顯示出車輛的實際位置，並可任意放大、縮小、還原、換圖；可以隨目標移動，使目標始終保持在屏幕上；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跟蹤運輸。

（2）提供出行路線規劃和導航

提供出行路線規劃是汽車導航系統的一項重要的輔助功能，它包括自動線路規劃和人工線路設計。自動線路規劃是由駕駛者確定起點和目的地，由計算機軟體按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的計算。人工線路設計是由駕駛員根據自己的目的地設計起點、終點和途經點等，自動建立路線庫。線路規劃完畢后，顯示器能夠在電子地圖上顯示設計路線，並同時顯示汽車運行路徑和運行方法。

（3）信息查詢

為用戶提供主要物標、如旅遊景點、賓館、醫院等資料庫，用戶能夠在電子地圖上顯示其位置。同時，監測中心可以利用監測控制台對區域內的任意目標所在位置進行查詢，車輛信息將以數字形式在控制中心的電子地圖上顯示出來。

（4）話務指揮

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

（5）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。監控台的電子地圖顯示求助信息和報警目標，規劃最優援助方案，並以報警聲光提醒值班人員進行應急處理。

GPS除了用於導航、定位、測量外，由於GPS系統的空間衛星上載有的精確時鐘可以發布時間和頻率信息，因此，以空間衛星上的精確時鐘為基礎，在地面監測站的監控下，傳送精確時間和頻率是GPS的另一重要應用，應用該功能可進行精確時間或頻率的控制，可為許多工程實驗服務。此外，還可利用GPS獲得氣象數據，為某些實驗和工程應用。

全球衛星定位系統GPS是近年來開發的最具有開創意義的高新技術之一，其全球性、全能性、全天侯性的導航定位、定時、測速優勢必然會在諸多領域中得到越來越廣泛的應用。在發達國家，GPS技術已經開始應用於交通運輸和交通工程。GPS技術在中國道路工程和交通管理中的應用還剛剛起步，隨著中國經濟的發展，高等級公路的快速修建和GPS技術的應用研究的逐步深入，其在道路工程中的應用也會更加廣泛和深入，併發揮更大的作用。

數據介面格式：這得細談談。GPS可以輸出實時定位數據讓其他的設備使用，這就牽扯到了數據交換協議。幾乎所有的GPS接收機都遵循美國國家海洋電子協會（National Marine Electronics Association）所指定的標準規格，這一標準制訂所有航海電子儀器間的通訊標準，其中包含傳輸資料的格式以及傳輸資料的通訊協議。NMEA協議有0180、0182和0183三種，0183可以認為是前兩種的超集，正廣泛的使用，0183有幾個版本，V1.5 V2.1。所以，如果大家的GPS接收機如果要聯上筆記本里通用的GPS導航程序，比如OZIEXPLORER和俺的GPSRECEIVER，就應該選擇NEMA V2.0以上的協議。NMEA規定的通訊速度是4800 b/S。有些接收機也可以提供更高的速度，但說實話，沒有什麼用，4800就足夠了。

GPS衛星接收機種類很多，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。

用途分類

此類型接收機主要用於運動載體的導航，它可以實時給出載體的位置和速度。這類接收機 一般採用C/A碼偽距測量，單點實時定位精度較低，一般為±10m，有SA影響時為±100m。這類接收機價格便宜，應用廣泛。根據應用領域的不同，此類接收機還可以進一步分為：

車載型——用於車輛導航定位；

航海型——用於船舶導航定位；

航空型——用於飛機導航定位。由於飛機運行速度快，因此，在航空上用的接收機 要求能適應高速運動。

星載型——用於衛星的導航定位。由於衛星的速度高達7km/s以上，因此對接收機的要求更高。

測地型接收機主要用於精密大地測量和精密工程測量。這類儀器主要採用載波相位觀測值 進行相對定位，定位精度高。儀器結構複雜，價格較貴。

這類接收機主要利用GPS衛星提供的高精度時間標準進行授時，常用於天文台及無線電通訊中時間同步。

按接收機的載波頻率分類

單頻接收機只能接收L1載波信號，測定載波相位觀測值進行定位。由於不能有效消除 電離層延遲影響，單頻接收機只適用於短基線（<15km）的精密定位。

雙頻接收機可以同時接收L1，L2載波信號。利用雙頻對電離層延遲的不一樣，可以消除電離層 對電磁波信號的延遲的影響，因此雙頻接收機可用於長達幾千公里的精密定位。

按接收機通道數分類

GPS接收機能同時接收多顆GPS衛星的信號，為了分離接收到的不同衛星的信號，以實現對衛星信號 的跟蹤、處理和量測，具有這樣功能的器件稱為天線信號通道。根據接收機所具有 的通道種類可分為：

多通道接收機

序貫通道接收機

多路多用通道接收機

4.2.4 按接收機工作原理分類

碼相關型接收機

碼相關型接收機是利用碼相關技術得到偽距觀測值。

平方型接收機

平方型接收機是利用載波信號的平方技術去掉調製信號，來恢復完整的載波信號 通過相位計測定接收機內產生的載波信號與接收到的載波信號之間的相位差，測定偽距觀測值。

混合型接收機

這種儀器是綜合上述兩種接收機的優點，既可以得到碼相位偽距，也可以得到載波相位觀測值。

干涉型接收機

這種接收機是將GPS衛星作為射電源，採用干涉測量方法，測定兩個測站間距離。

經過20餘年的實踐證明，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。

根據使用用途和精度，又分為靜態（單頻）接收機和動態（雙頻）接收機即RTK.

近些年來，汽車GPS全球衛星定位系統逐漸成為關注焦點。當通過硬體和軟體做成GPS定位終端用於車輛定位的時候，稱為車載GPS，但光有定位還不行，還要把這個定位信息傳到報警中心或者車載GPS持有人那裡，我們稱為第三方。所以GPS定位系統中還包含了GSM網路通訊（手機通訊），通過GSM網路用簡訊的方式把衛星定位信息發送到第三方。通過微機解讀簡訊電文，在電子地圖上顯示車輛位置。這樣就實現了車載GPS定位。與此同時，在車上安裝相應的探測感測器，利用車載GPS定位的GSM網路通訊功能，同樣能把防盜報警信息發送到第三方，或者把這個報警電話、簡訊直接發送到車主手機上，完成車載GPS防盜報警。這裡可以看出，車載GPS定位的GSM網路部分實際上是一個智能手機，可以和第三方互相通訊，還可以把車輛被搶，司機被劫、被綁架等信息發送到第三方。所以說車載GPS定位是定位、防盜、防劫的。

類似車載GPS終端的還有定位手機、個人定位器等。GPS衛星定位由於要通過第三方定位服務，所以要交納不等的月/年服務費。

所有的GPS定位終端，都沒有導航功能。因為再需要增加硬體和軟體，成本提高。

我們在電視里看到的車載GPS廣告，和上述的車載GPS完全是兩回事。它是一種GPS導航產品，當需要導航時，首先定位，也就是導航的起點，這與真正的GPS定位是不同的，它不能把定位信息傳送到第三方和持有人那裡，因為導航儀中缺少手機功能。比如你把導航儀放在車裡，你朋友把車借開走了，導航儀不能發信息給你，那你就無法查找車輛位置。所以導航儀是不能定位的。

你說我買的是導航手機該行了吧，你想想，你把導航手機放在車上，如果車被盜了，那個手機會自己給你或第三方打電話發簡訊嗎？它是需要人來操作的。所以說導航終端都沒有定位功能。

導航終端可以導航路線，讓你在陌生的地方不迷路，劃出路線讓你到達目的地，告訴你自己當前位置，和周邊的設施等等。

中國在GPS應該上取得了很大的市場。其中有很多公司是導航的。但是也有在GPS行業做定位管理的。

各種GPS/GIS/GSM/GPRS車輛監控系統軟體、GSM和GPRS移動智能車載終端、系統的二次開發車輛監控系統整體搭建方案。系統廣泛應用於公安，醫療，消防，交通，物流等領域。該方案基於NXP的PNX1090 Nexperia移動多媒體處理器硬體和由NXP與合作夥伴ALK Technologies聯合開發的軟體。NXP聲稱，該方案提供了設計師搭建一個帶導航能力的低成本、多媒體功能豐富的攜帶型媒體播放器所需的一切，這些多媒體功能包括：MP3播放、標準和高清晰度視頻播放和錄製、FM收音、圖像存儲和遊戲。NXP以其運行於PNX0190上的swGPS Personal軟體來實現GPS計算，從而取代了一個GPS基帶處理器，進而降低了材料清單（BOM）成本並支持現場升級。

跟隨GPS 的一系列關聯的應用都設計到數學和演演算法，和GIS系統，地圖投影，坐標系轉換！

由於衛星運行軌道、衛星時鐘存在誤差，大氣對流層、電離層對信號的影響，以及人為的SA保護政策，使得民用GPS的定位精度只有100米。為提高定位精度，普遍採用差分GPS(DGPS）技術，建立基準站（差分台）進行GPS觀測，利用已知的基準站精確坐標，與觀測值進行比較，從而得出一修正數，並對外發布。接收機收到該修正數后，與自身的觀測值進行比較，消去大部分誤差，得到一個比較準確的位置。實驗表明，利用差分GPS（DGPS），定位精度可提高到5米。

GPS預警器是通過GPS衛星在GPS預警器中設定坐標來完成的，比如遇到一個電子眼，然後通過相關設備在電子眼的正下方設立一個坐標，這樣，使得裝上這個坐標點數據的預警器到達這個點時，在達到坐標點的前300米左右就會開始預警，告訴車主前面有電子眼測速，不能超速駕駛，這樣就起到一個預警作用。這樣的準確率跟數據點的多少是有關係的，主要就是利用衛星的定位來實現了。

試機辨真假

記者通過汽車美容店的一朋友協助，挑選了4款所謂的“GPS預警機”，通過調研和試機對比，確認其中一款是冒牌GPS的“電子狗”。並得出以下結論：

A. GPS預警器：一個預警點報警一次，單向預警；定點報警，不受干擾；預警準確率可達98%以上。可選擇的音樂和語音種類多，音質較好。

B.假GPS預警器：同一個預警點報警兩次（駛向預警點和離開預警點都報警）；會受某些公共設施如電塔干擾誤報警；多有漏報，準確性率低不足70%；報警音樂和語音單一，音質較差

GPStar智能GPS系統

主要由兩大部分組成，即：本地的監控中心軟體管理平台和遠程的GPS智能車載終端。遠程的GPS智能車載終端將車輛所處的位置信息、運行速度、運行軌跡等數據傳回到監控中心，監控中心接收到這些數據后，會立即進行分析、比對等處理，並將處理結果以正常信息或者報警信息兩類形式顯示給管理員，由管理員決定是否要對目標車輛採取必要措施。

（positioning system by satellite）利用衛星進行無線電定位的系統。可分為靜止衛星定位系統和非靜止衛星定位系統兩大類。

靜止軌道衛星定位系統 一般採用有源定位方式，是由相距較遠（衛星與地心連線的夾角應大於30°）的2顆或3顆靜止衛星、中心地球站及移動用戶終端組成。當已知靜止衛星的位置、用戶的海拔標高，並能測得2顆或3顆靜止衛星到用戶終端的距離，從而根據幾何學三維坐標確定位置的原理可對移動用戶終端進行定位。2顆靜止衛星構成的定位系統只能獲得用戶的二維坐標，因此需要知道用戶的海拔標高。3顆靜止衛星構成的定位系統可直接獲得用戶的三維坐標。

該系統的定位精度誤差一般在幾十米，距離赤道越近誤差越大，可達百餘米。對衛星的仰角過小的高緯度地區或衛星非覆蓋區，靜止衛星定位系統不能定位。在有源定位方式中，用戶終端應具有收發能力和應答功能。中心站通過測量用戶的應答信號經不同衛星返回的時間，可求出移動用戶的三維空間坐標，自動給出經度和緯度顯示，從而實現中心站對用戶的定位。這種系統，通常在完成定位的同時，還具有一定的雙向數據傳輸功能。適用於大範圍移動車輛的調度。因為是有源定位，移動用戶的數量將受限於系統的設計容量。

中國的“北斗”系統屬於靜止衛星定位系統。

非靜止軌道衛星定位系統 一般是由中、低軌上的多顆衛星（星座）和移動用戶終端構成的無線電定位系統。通常採用無源定位方式，即依靠定位接收機接收來自多顆衛星的導航定位信號進行自定位。典型的系統如美國的GPS和前蘇聯的GLONASS。

GPS 定位系統的定義

GPS定位系統是指利用衛星，在全球範圍內實時進行定位、導航的系統，簡稱GPS(Global Positioning System)。GPS定位系統功能必須具備GPS終端、傳輸網路和監控平台三個要素；這三個要素缺一不可；通過這三個要素，可以提供車輛防盜、反劫、行駛路線監控及呼叫指揮等功能。

GPS定位系統是美國第二代衛星導航系統。是在子午儀衛星導航系統的基礎上發展起來的，它採納了子午儀系統的成功經驗。和子午儀系統一樣，GPS定位系統由空間部分、地面監控部分和用戶接收機三大部分組成。

GPS定位系統的構成

空間部分(太空部分)

GPS定位系統的空間部分是由24顆GPS工作衛星所組成，這些GPS工作衛星共同組成了GPS衛星星座，其中21顆為可用於導航的衛星，3顆為活動的備用衛星。這24顆衛星分佈在6個傾角為55°的軌道上繞地球運行。衛星的運行周期約為12恆星時。每顆GPS工作衛星都發出用於導航定位的信號。GPS用戶正是利用這些信號來進行工作的。可見，GPS定位系統衛星部分的作用就是不斷地發射導航電文。

控制部分

GPS定位系統的控制部分由分佈在全球的由若干個跟蹤站所組成的監控系統所構成，根據其作用的不同，這些跟蹤站又被分為主控站、監控站和注入站。主控站的作用是根據各監控站對GPS的觀測數據，計算出衛星的星曆和衛星鐘的改正參數等，並將這些數據通過注入站注入到衛星中去；同時，它還對衛星進行控制，向衛星發布指令，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，主控站也具有監控站的功能。監控站設有GPS用戶接收機、原子鐘、收集當地氣象數據的感測器和進行數據初步處理的計算機。監控站的主要任務是取得衛星觀測數據並將這些數據傳送至主控站。注入站的作用是將主控站計算出的衛星星曆和衛星鐘的改正數等注入到衛星中去。這種注入對每顆GPS衛星每天進行一次，並在衛星離開注入站作用範圍之前進行最後的注入。

用戶部分(地面接收)

GPS定位系統的用戶部分由GPS接收機、數據處理軟體及相應的用戶設備如計算機氣象儀器等所組成。它的作用是接收GPS衛星所發出的信號，利用這些信號進行導航定位等工作。

以上這三個部分共同組成了一個完整的GPS定位系統。

GPS定位系統的特點

GPS定位系統具有性能好、精度高、應用廣的特點，是迄今最好的導航定位系統。隨著全球定位系統的不斷改進，硬、軟體的不斷完善，應用領域正在不斷地開拓，已遍及國民經濟各種部門，並開始逐步深入人們的日常生活。

全球四大衛星：定位系統隨著衛星導航技術的飛速發展，衛星導航已基本取代了無線電導航、天文導航等傳統導航技術，成為一種普遍採用的導航定位技術，並在精度、實時性、全天候等方面取得了較大提高。

美國GPS：由美國國防部於20世紀70年代初開始設計、研製，於1993年全部建成。1994年，美國宣布在10年內向全世界免費提供GPS使用權，但美國只向外國提供低精度的衛星信號。據信該系統有美國設置的“後門”，一旦發生戰爭，美國可以關閉對某地區的信息服務。

歐盟“伽利略”：1999年，歐洲提出計劃，準備發射30顆衛星，組成“伽利略”衛星定位系統。該計劃正式啟動。

俄羅斯“格洛納斯”：尚未部署完畢。始於上世紀70年代，需要至少18顆衛星才能確保覆蓋俄羅斯全境；如要提供全球定位服務，則需要24顆衛星。

中國“北斗”：2003年我國北斗一號建成並開通運行，不同於GPS，“北斗”的指揮機和終端之間可以雙向交流。2008年5月12日四川大地震發生后，北京武警指揮中心和四川武警部隊運用“北斗”進行了上百次交流。北斗二號系列衛星將進入組網高峰期，預計在2015年形成由三十幾顆衛星組成的覆蓋全球的系統。該系統由4顆(2顆工作衛星、2顆備用衛星)北斗定位衛星(北斗一號)、地面控制中心為主的地面部份、北斗用戶終端三部分組成。