GPS（GlobalPositioningSystem）這是美國(guó)開(kāi)發(fā)的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng)，能夠?yàn)槿蛴脩籼峁┏掷m(xù)、實(shí)時(shí)、高精度的三維位置、三維速度和時(shí)間信息。為了進(jìn)一步挖掘GPS跨國(guó)測(cè)繪儀器公司徠卡Leica推出了局域GPS參考站系統(tǒng)（CORS系統(tǒng))和集成GPS電子全站儀系統(tǒng)---Smart-Station。

GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)是定位精度高(單機(jī)定位精度優(yōu)于10米，差分定位精度可達(dá)mm級(jí))，觀測(cè)時(shí)間短(20km15-20分鐘內(nèi)相對(duì)靜態(tài)定位；RTK每個(gè)站定位觀測(cè)只需要幾秒鐘)，能夠提供三維坐標(biāo)，操作簡(jiǎn)單，全球和全天候工作，功能多，應(yīng)用廣泛(測(cè)速精度可達(dá)0.1m/s，測(cè)時(shí)精度可達(dá)幾十毫微秒)，測(cè)站間無(wú)需通視，重量輕，體積小，耗電量大，可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作。GPS定位技術(shù)是通過(guò)地面上的用戶接收機(jī)在高空實(shí)時(shí)持續(xù)接收GPSL波段無(wú)線電測(cè)距信號(hào)從衛(wèi)星發(fā)射到地面，借助特殊的計(jì)算程序，獲取地面用戶接收機(jī)接收天線所在的三維位置。因此，GPS主要由定位系統(tǒng)GPS衛(wèi)星星座(空間部分)，地面監(jiān)控系統(tǒng)(地面控制部分)，GPS信號(hào)接收器（用戶設(shè)備部分）由三部分組成。這三個(gè)部分都有其獨(dú)立的功能和功能，對(duì)于整個(gè)全球定位系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是不可或缺的。

GPS系統(tǒng)的空間部分由GPS衛(wèi)星組成，稱為衛(wèi)星星座，衛(wèi)星星座的分布設(shè)置要保證地球上任何地方，任何時(shí)刻至少能夠同時(shí)觀測(cè)到四顆衛(wèi)星。GPS衛(wèi)星主要由銫原子鐘、計(jì)算機(jī)、2塊7塊m2.太陽(yáng)能翼板、無(wú)線電收發(fā)兩用機(jī)、導(dǎo)航荷載（接收數(shù)據(jù)、發(fā)射測(cè)距和導(dǎo)航數(shù)據(jù)）、姿態(tài)控制和太陽(yáng)能電池板指向系統(tǒng)的幾個(gè)部分，衛(wèi)星體兩端安裝全向遙測(cè)遠(yuǎn)程天線（與地面監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)通信）。

GPS衛(wèi)星的基本功能可分為五個(gè)方面，即接收和存儲(chǔ)地面監(jiān)測(cè)站發(fā)送的導(dǎo)航信息，接收和執(zhí)行監(jiān)測(cè)站的控制指令；使用衛(wèi)星上的微處理器處理不必要的數(shù)據(jù)；通過(guò)星載原子鐘提供時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)；向用戶發(fā)送定位信息；在地面監(jiān)測(cè)站的指示下，通過(guò)螺旋槳調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài)并啟用備用衛(wèi)星。GPS地面監(jiān)測(cè)部分是GPS地面跟蹤網(wǎng)，GPS地面監(jiān)測(cè)部分由全球五個(gè)地面站組成，GPS地面控制部分的作用是監(jiān)控全球定位系統(tǒng)。監(jiān)控站是主控制站直接控制下的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集中心，主控制站是地面監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)調(diào)管理的核心。

GPS用戶部分由GPS信號(hào)接收機(jī)及相關(guān)設(shè)備組成。GPS接收器是接收、跟蹤、變換和測(cè)量GPS無(wú)線電信號(hào)設(shè)備。GPS接收器主要由天線、接收器、處理器、控制顯示單元、電源等組成。GPS接收機(jī)的作用是接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的無(wú)線電信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理獲取必要的定位信息和觀測(cè)量，完成定位工作。GPS接收器的基本類型主要分為三種類型：大地型、導(dǎo)航型和授時(shí)型。測(cè)量采用大地型接收器，根據(jù)接收載波信號(hào)的不同，大地型接收器分為單頻（L1）型和雙頻（L1，L2）型。

為了打破美國(guó)政府對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的壟斷，一些國(guó)家已經(jīng)以打破美國(guó)政府對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的壟斷。這些系統(tǒng)包括國(guó)際民航組織（ICAO）的GNSS俄羅斯系統(tǒng)GLONASS歐洲空間局的系統(tǒng)NAVSAT歐洲空間局的系統(tǒng)Galileo國(guó)際海事衛(wèi)星系統(tǒng)（INMASAT）系統(tǒng)，中國(guó)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)。目前，俄羅斯已經(jīng)在俄羅斯運(yùn)行和使用GLONASS系統(tǒng)（GlobalNavigationSatelliteSystem--全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))。GLONASS系統(tǒng)類似于GPS俄羅斯基于空間的無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)。

圖6-4-1Leica連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)

圖6-4-2GPS參考站設(shè)備安裝連接圖

CORS系統(tǒng)(連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng))是基于現(xiàn)代的GNSS（GlobalNavigationSateliteSystem--全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)定位服務(wù)技術(shù)、基于大型區(qū)域定位和導(dǎo)航綜合服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)，是衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)、測(cè)繪、氣象、地理信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)，是一個(gè)大區(qū)域“空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施”重要的部分也是大面積數(shù)字化各種空間數(shù)據(jù)采集的基準(zhǔn)參考框架，是大面積自動(dòng)化獲取和采集各種空間信息、時(shí)間和相關(guān)動(dòng)態(tài)變化的基礎(chǔ)設(shè)施。

該系統(tǒng)通常由幾個(gè)衛(wèi)星參考站、系統(tǒng)控制中心、廣播系統(tǒng)、用戶應(yīng)用系統(tǒng)等組成。通過(guò)各種無(wú)線或有線公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（如互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、廣播網(wǎng)絡(luò)等）完成各種數(shù)據(jù)服務(wù)。由于其服務(wù)模式符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)區(qū)域和周邊地區(qū)的不同用戶可以使用其數(shù)據(jù)服務(wù)來(lái)完成各種定位、快速實(shí)時(shí)定位、導(dǎo)航等工作。

CORS系統(tǒng)的出現(xiàn)能夠滿足各種現(xiàn)代信息管理的社會(huì)需求，如城市規(guī)劃、土地測(cè)繪、地籍管理、城鄉(xiāng)建設(shè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、防災(zāi)減災(zāi)、船舶、車輛導(dǎo)航、交通監(jiān)控等。

CORS目前系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)非常成熟，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。中國(guó)在較大的地理區(qū)域建造和運(yùn)營(yíng)CORS目前系統(tǒng)只有廣東和江蘇。Leica連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)（CORS見(jiàn)圖6-4-1。GPS參考站（CORS設(shè)備安裝連接見(jiàn)圖6-4-2(示意圖)。

GPS廣播星歷時(shí)的相應(yīng)坐標(biāo)系是世界地球坐標(biāo)系WGS-84。GPS測(cè)量采用GPS因此，時(shí)間系統(tǒng)應(yīng)采用世界協(xié)調(diào)時(shí)間（UTC）。

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