全球定位系統(tǒng)（以下簡稱GPS）包括三大部分，它們分別是空間衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)和用戶信號接受機(jī)。
GPS衛(wèi)星星座由21顆工作衛(wèi)星和3顆軌道備用衛(wèi)星組成。這24顆衛(wèi)星均勻地分布在6個(gè)軌道平面內(nèi)，相鄰兩個(gè)軌道平面的夾角是60°。位于地平線上的衛(wèi)星顆數(shù)隨時(shí)間和地點(diǎn)的變化而變化。不過，對于地面觀測者來說，最少可見到4顆，因?yàn)橐馑阌^測站點(diǎn)的三維坐標(biāo)，必須觀測到4顆以上GPS衛(wèi)星。每顆GPS衛(wèi)星的重量是1 500千克，設(shè)計(jì)壽命是7.5年，上面裝有無線收發(fā)兩用機(jī)、銫原子鐘、計(jì)算機(jī)、太陽能翼等設(shè)備。在GPS系統(tǒng)中，GPS衛(wèi)星主要有三方面作用：1．用19厘米和24厘米兩個(gè)波長的無線載波向廣大用戶連續(xù)不斷地發(fā)送導(dǎo)航定位信號；2．在衛(wèi)星飛躍注入站上空時(shí)，接受由地面注入站用10厘米波長發(fā)送的導(dǎo)航電文和其他有關(guān)信息，然后，通過GPS信號電路，適時(shí)地發(fā)送給廣大用戶；3．接受地面主控站通過注入站發(fā)送到衛(wèi)星的調(diào)度命令，適時(shí)地改正運(yùn)行偏差或啟用備用時(shí)鐘。
地面監(jiān)控系統(tǒng)一般由主控站、注入站和監(jiān)測站組成。它的作用一方面是監(jiān)測和控制衛(wèi)星上各種設(shè)備的工作狀況和衛(wèi)星的軌道運(yùn)行狀況，然后向衛(wèi)星發(fā)送運(yùn)行參數(shù)和軌道參數(shù)，確定衛(wèi)星的位置；另一方面就是監(jiān)測各顆衛(wèi)星的時(shí)間，保證各顆衛(wèi)星處于同一時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)──GPS時(shí)間系統(tǒng)。
GPS信號接受機(jī)由硬件、軟件和GPS數(shù)據(jù)的后處理軟件包三部分組成。它能夠跟蹤衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)，對接受的GPS信號進(jìn)行變換、放大和處理，測算GPS信號從衛(wèi)星到接受天線之間的傳播時(shí)間，解譯出導(dǎo)航電文，適時(shí)地算出用戶所在的三維位置，甚至三維速度和時(shí)間。
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