什么是GPS
GPS原理
GPS前景
什么是伽俐略计划
北斗卫星导航系统
北斗系统导航定位有何优势？
全球定位系统(GPS)是本世纪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
。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。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座布设完成。
全球定位系统由三部分构成：(1)地面控制部分，由主控站(负责管理、协调整个地面控制系统的
工作)、地面天线(在主控站的控制下，向卫星注入寻电文)、监测站(数据自动收集中心)和通讯辅助系统(数据传输)组成；(2)空间部分，由24颗卫星组成，分布在6个道平面上；(3)用户装置部分，
主要由GPS接收机和卫星天线组成。
全球定位系统的主要特点：(1)全天候；(2) 全球覆盖；(3)三维定速定时高精度；(4)快速省时高效率：(5)应用广泛多功能。
全球定位系统的主要用途：(1)陆地应用，主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、
市政规划控制等；(2)海洋应用，包括远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等；(3)航空航天应用，包括飞机导航、航空遥
感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。
GPS卫星接收机种类很多，根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型；根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。
经过20余年的实践证明，GPS系统是一个高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和定时的多功能系统。
GPS技术已经发展成为多领域、多模式、多用途、多机型的国际性高新技术产业。
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24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上，以12小时的周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。
由于卫星的位置精确可知，在GPS观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。
事实上，接收机往往可以锁住4颗以上的卫星，这时，接收机可按卫星的星座分布分成若干组，每组4颗，然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位，从而提高精度。
由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差，大气对流层、电离层对信号的影响，以及人为的SA保护政策，使得民用GPS的定位精度只有100米。为提高定位精度，普遍采用差分GPS(DGPS)技术，建立基准站(差分台)进行GPS观测，利用已知的基准站精确坐标，与观测值进行比较，从而得出一修正数，并对外发布。接收机收到该修正数后，与自身的观测值进行比较，消去大部分误差，得到一个比较准确的位置。实验表明，利用差分GPS，定位精度可提高到5米。
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由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，作为先进的测量手段和新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。
随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展，美国政府宣布2000年至2006期间，在保证美国国家安全不受威胁的前提下，取消SA政策，GPS民用信号精度在全球范围内得到改善，利用C/A码进行单点定位的精度由100米提高到20米，这将进一步推动GPS技术的应用，提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量，刺激GPS市场的增长。据有关专家预测，在美国，单单是汽车GPS导航系统，2000年后的市场将达到30亿美元，而在我国，汽车导航的市场也将达到50亿元人民币。可见，GPS技术市场的应用前景非常可观。
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欧盟15国交通部长会议一致决定正式启动伽俐略（Galileo）卫星导航定位系统计划。这标志着欧洲将拥有自己的卫星导航定位系统，并将结束美国全球卫星定位系统(GPS)在世界独占鳌头的局面。
伽俐略计划将于2008年完成，建设总额大约在32亿到36亿欧元之间，其中启动经费为1 1亿欧元，由欧洲航天局和欧盟分别承担50％。另外的21亿到25亿欧元为
系统展开阶段费用，其中包括发射30颗卫星。欧盟委员会希望私营企业至少能够承担这部分费用的三分之二。欧盟的一些专家称："'伽俐略'系统不仅卫星数量比GPS多，而且确定地面物体的精确度可达1厘米，误差范围要远远小于GPS，其性能比GPS更安全、更准确，更可靠。通过营建该系统，欧盟将大大推动欧洲太
空业的发展。"
欧盟的"伽俐略"计划酝酿已久，早在上世纪90年代开始，欧盟就一直就该计划的可行性进行研究论证，欧盟成员国的100多家公司参与了这项工作。2000年6月，在世界无线电通信大会上，欧盟经过多方努力，终于获得了实施"伽俐略"计划所需要的L频段的频率资源，为"伽利略"计划的顺利实施创造了必要的条件。
2001年11月，欧洲航天局决定拨款5.5亿欧元用于"伽俐略"计划的技术开发，今年3月26日，欧盟在巴塞罗那首脑会议上又再次表示了启?quot;伽俐略"计划的决心，交通部长们也在此次会议上决定从欧盟的可支配财政中拿出4.5亿欧元，用于该计划的启动工作。
伽俐略计划是欧洲旨在建设独立于美国GPS的一项全球卫星导航定位系统计划。欧洲航天局及其成员国法国是该计划的最积极倡导者。该项计划完成后，不但可以使欧洲拥有自己的卫星定位系统，为公路、铁路、空中和海上交通运输工具提供有保障的导航定位服务，获得工业和商业效益，而且可以使欧洲赢得建立欧洲共同安全防务体系的条件。欧盟负责运输与能源的高级官员帕拉齐欧指出："我们认为多一套系统在太空中'坐镇'非常重要，因为这对美国人来说也是佳音。我们要让他们知道，一旦GPS系统遇袭，他们还可依靠欧盟的'伽俐略'系统。"
"伽俐略"与GPS相比有何不同和优越性
据悉，"伽俐略"卫星定位系统将由30颗轨道卫星组成，卫星的轨道高度为2.4万公里，倾角为56度，分布在3个轨道面上，每个轨道面部署9颗工作星和1颗在轨备份星。"伽俐略"将为用户提供误差不超过1米、时间精确的定位服务。
"伽俐略"与GPS相比，有较大的不同和优越性。例如，"伽俐略"系统的卫星数量多、轨道位置高、轨道面少；"伽俐略"更多用于民用，可为地面用户提供3种信号：免费使用的信号、加密且需交费使用的信号、加密且需满足更高要求的信号。其精度依次提高，最高精度比GPS高10倍，即使是免费使用的信号精度也达到6米。如果说GPS只能找到街道，"伽俐略"则可找到车库门。所以，"伽俐略"的用户可根据需要进行选择，且定位精度优于GPS。
为什么美国极力反对"伽俐略"计划
正因为"伽俐略"计划的实现意味着美国独霸卫星定位系统的结束，因此，美国近年来一直在绞尽脑汁，试图阻挠欧盟"伽俐略"计划的出台。
美国的做法是全面出击，诋毁"伽俐略"计划的可行性。同时，利用各种途径，在欧盟成员国中制造矛盾。美国的这种做法曾一度得逞，使得欧盟成员在讨论该计划时，几次出现分歧，议而难决。就在去年12月1日，美国国防部副部长沃尔福威茨在给欧盟15国国防部长的一封信中，就指出欧盟的"伽俐略"卫星将和美国GPS定位系统新的轨道频段重叠，要求欧盟国防部长"为了北约的利益"，劝说欧盟的交通部长不要通过该计划。就是这封信使得欧盟在去年12月6日的交通部长会议上未能达成协议，以德国为首的6个欧盟国家在美国的干扰下没有对该计划给予必要的支持。
对"伽俐略"计划的费用支出，美国也是加以夸大，认为欧盟所公布的费用支出远远不够，而"伽俐略"带来的预期利润也远没有估计的高。总之，对美国来说"'伽俐略'计划是一项很坏的计划"。西班牙担任欧盟今年上半年轮值主席国后，美国还派员到西班牙游说，干扰该计划的通过。美国的干扰在一定程度上推迟了"伽俐略"计划的通过，但终未能阻止"伽俐略"计划的起步，"伽俐略"将给欧盟的一体化带来新的动力。
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北斗系统由地球静止卫星（GEO）对用户双向测距，由1个配有电子高程图库的地面中心站进行位置解算。定位由用户终端向中心站发出请求，中心站对其进行位置解算后将定位信息发送给该用户。
它的定位基于三球交会原理，即以卫星的已知坐标为圆心，各以测定的本星至用户机距离为半径，形成2个球面，用户机必然位于这2个球面交线的圆弧上。中心站电子高程地图库提供的是一个以地心为球心、以球心至地球表面高度为半径的非均匀球面。求解圆弧线与地球表面交点，并已知目标在赤道平面北侧，即可获得用户的二维位置。
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北斗应用五大优势 ：
同时具备定位与通讯功能，无需其他通讯系统支持
覆盖中国及周边国家和地区，24小时全天候服务，无通信盲区
特别适合集团用户大范围监控与管理和数据采集用户数据传输应用
融合北斗导航定位系统和卫星增强系统两大资源，提供更丰富的增值服务
自主系统、高强度加密设计，安全、可靠、稳定，适合关键部门应用
