GPS設備

GPS是由美國國防部開發的星基無線電導航系統。GPS每天24小時為全球陸、海、空用戶全天候提供三維位置、速度和時間。它比其它無線電導航系統精度更高。

GPS由三部分組成：空間段、控制段和用戶段。

空間段由分佈在6個軌道面上的24顆衛星組成。衛星軌道高度20200km，傾角55度，周期12小時。衛星的軌道分佈保證在世界各地任何時間可見到至少6顆衛星，衛星連續向用戶提供位置和時間信息。

控制段由一個主控站、5個監測站、三個注入站組成。主控站位於Colorado。監測站跟蹤視野內所有GPS衛星、收集衛星測距信息，並把收集的信息送到主站。主站計算衛星精密軌道，併產生每顆衛星的導航信息，通過注入站傳送到衛星。

用戶段由接收機、處理器和天線組成。通過接收衛星廣播信息計算出用戶的位置速度和時間。

GPS的概念是基於衛星測距，用戶通過測量他們到衛星的距離來計算自己的位置。衛星的位置當已知值，每個GPS衛星發送位置和時間信號，用戶接收機測量信號到達接收機的時間延遲，相當於測量用戶到衛星的距離。同時測量四顆衛星就可以解出位置、速度和時間。