GPS是英文Global Positioning System(全球卫星定位系统)的简称。它是美国陆海空历时20余年联合研制的新一代空间卫星导航定位系统,1994年3月布设完成全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座。如今,美国知名IT杂志《PCWorld》(微电脑世界)甚至以美国拯救金融危机中濒临破产的银行为例,称“GPS显然是另一家不能倒闭的银行”。
全球卫星定位系统GPS。
GPS具有六大特点:第一,全天候,不受任何天气的影响;第二,全球覆盖(高达98%);第三,七维定点定速定时高精度;第四,快速、省时、高效率;第五,应用广泛,多功能;第六,可移动定位。
最初的GPS计划是将24颗卫星放置在互成120度的三个轨道上。每个轨道上有8颗卫星,地球上任何一点均能观测到6至9颗卫星。由于预算压缩,GPS计划不得不减少卫星发射数量,改为将18颗卫星分布在互成60度的6个轨道上。然而这一方案使得卫星可靠性得不到保障。最后一次修改为:21颗工作星和3颗备份星工作在互成30度的6条轨道上,这也是现在GPS卫星所使用的工作方式。
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。
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,它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。全球现有四大导航定位卫星系统——
美国GPS:由美国国防部于20世纪70年代初开始设计、研制,于1993年全部建成。1994年,美国宣布在10年内向全世界免费提供GPS使用权,但美国只向外国提供低精度的卫星信号。据称该系统有美国设置的“后门”,一旦发生战争,美国可以关闭对某地区的信息服务。
欧盟“伽利略”:1999年,欧洲提出计划,准备发射30颗卫星,组成“伽利略”卫星定位系统。2010年该计划正式启动。
俄罗斯“格洛纳斯”:尚未部署完毕。始于20世纪70年代,需要至少18颗卫星才能确保覆盖俄罗斯全境;如要提供全球定位服务,则需要24颗卫星。
左上:GPS导航仪。
右下:中国“北斗”导航定位卫星系统。
中国“北斗”:2003年我国的“北斗”一号卫星定位系统建成并开通运行。不同于GPS,“北斗”的指挥机和终端之间可以双向交流。2008年5月12日四川大地震发生后,北京武警指挥中心和四川武警部队运用“北斗”进行了上百次交流。2012年2月25日凌晨0时12分,中国在西昌卫星发射中心用“长征”3号丙运载火箭,将第十一颗“北斗”导航卫星成功送入太空预定转移轨道。2015年,预计“北斗”二号系列卫星会形成由三十几颗卫星组成的覆盖全球的系统。(袁春宇)