GPS现代化演变过程GPS在现在的生活中可谓已经深入到方方面面，GPS系统的使用带来了导航、测量、地图制作行业一系列的革命，并广泛应用于各行各业。GPS是英文GlobalPositioningSystem（全球定位系统）的简称，其中文简称为“球位系”。一、发展背景GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。原来其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。上世纪60年代初，美国研制成功潜射弹道导弹后，确定发射导弹的核潜艇位置，成为一个重要的技术难题，促使美国成为世界上最早研制和应用导航卫星的国家。GPS是现代高新技术实现军民两用的一个成功范例。在西方国家，GPS应用呈蓬勃发展之势，自1996年美国将GPS向民用领域开放以来，GPS已向各领域渗透，年平均增长率约为50%。GPS产业在美国、日本、欧洲已经形成，发展中国家，特别是中国已经有了良好的开端。GPS已逐步演变为一种世界性的高新技术产业。二、国内外发展情况如今，世界上有四个定位系统，北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统（CNSS），美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的GLONASS卫星导航系统和欧盟伽利略定位系统。北斗卫星导航系统﹝BeiDou（COMPASS）NavigationSatelliteSystem﹞是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成，空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站，用户端由北斗用户终端以及与美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧洲GALILEO等其他卫星导航系统兼容的终端组成。中国此前已成功发射四颗北斗导航试验卫星和六颗北斗导航卫星，将在系统组网和试验基础上，逐步扩展为全球卫星导航系统。“格洛纳斯GLONASS”是俄语中“全球卫星导航系统GLOBALNAVIGATIONSATELLITESYSTE”的缩写。最早开发于苏联时期，后由俄罗斯继续该计划。俄罗斯1993年开始独自建立本国的全球卫星导航系统。按计划，该系统将于2007年年底之前开始运营，届时只开放俄罗斯境内卫星定位及导航服务。到2009年年底前，其服务范围将拓展到全球。该系统主要服务内容包括确定陆地、海上及空中目标的坐标及运动速度信息等。伽利略定位系统（GalileoPositioningSystem），是欧盟一个正在建造中的卫星定位系统，有“欧洲版GPS”之称，也是继美国现有的“全球定位系统”（GPS）及俄罗斯的GLONASS系统外，第三个可供民用的定位系统。伽利略系统的基本服务有导航、定位、授时；特殊服务有搜索与救援；扩展应用服务系统有在飞机导航和着陆系统中的应用、铁路安全运行调度、海上运输系统、陆地车队运输调度、精准农业。2010年1月7日，欧盟委员会称，欧盟的伽利略定位系统将从2014年起投入运营。美国的“全球定位系统”(GPS)，是目前世界上应用最广泛的导航定位系统，该系统从提出到组建完毕历时20年，耗资200多亿美元。自海湾战争美军首次使用GPS于实战以来，GPS已成为美军赢得近几场高技术局部战争的重要支持系统。如今，美国正着手对其进行现代化改造，以满足未来的作战需求。三、GPS构成原理1.空间部分GPS的空间部分是由24颗工作卫星组成，它位于距地表20200km的上空，均匀分布在6个轨道面上（每个轨道面4颗），轨道倾角为55°。此外，还有3颗有源备份卫星在轨运行。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星,并能在卫星中预存的导航信息。GPS的卫星因为大气摩擦等问题，随着时间的推移，导航精度会逐渐降低。2.地面控制系统地面控制系统由监测站(MonitorStation)、主控制站(MasterMonitorStation)、地面天线(GroundAntenna)所组成，主控制站位于美国科罗拉多州春田市(ColoradoSpring)。地面控制站负责收集由卫星传回之讯息,并计算卫星星历、相对距离，大气校正等数据。3.用户设备部分用户设备部分即GPS信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后，...