标题：GPS卫星导航
GPS原理
24颗GPS卫星在离地面2万零2百公里的高空上，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。
GPS系统构成
全球定位系统由三部分构成：⑴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；⑵空间部分，由24颗卫星组成，分布在6个道平面上；⑶用户装置部分， 主要由GPS接收机和卫星天线组成。
GPS系统特点
全球定位系统的主要特点：⑴全天候；⑵ 全球覆盖；⑶三维定速定时高精度；⑷快速省时高效率：　⑸应用广泛等。
1、定位精度高 
单击定位精度优于10m，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。应用实践已经证明，GPS相对定位精度在50KM以内可达10-6，100-500KM可达10-7，1000KM可达10-9。在300-1500M工程精密定位中，1小时以上观测的解其平面其平面位置误差小于1mm，与ME-5000电磁波测距仪测定得边长比较，其边长较差最大为0.5mm，校差中误差为0.3mm。
2、观测时间短
随着GPS系统的不断完善，软件的不断更新，目前，20KM以内相对静态定位，仅需15-20分钟；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在15KM以内时，流动站观测时间只需1-2分钟，然后可随时定位，每站观测只需几秒钟。
GPS主要用途
全球定位系统的主要用途：⑴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；⑵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；⑶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
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。
GPS前景
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，而在中国，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。
应用
gps全球卫星定位导航系统在民用领域的应用，除了专业应用领域以外，随着近代人们生活品质的要求与提升，都市建设与交通运输的快速发展，使得汽车导航技术与各式观光旅游资讯蓬勃发展，也连带gps迅速发展，令大家惊奇其所带来的便利与强大功能，而相关生活应用的gps产品与应用，也如雨后春笋般出现。比如车载gps的出现，给驾车者提供了极大地方便，随着中国私人汽车保有量的增长及用途的转变，gps车载系统市场容量不断增长。有车族进行中短途的商业旅行和假日旅游已经司空见惯，车载导航系统可以为私人汽车车主提供丰富的道路资讯。在北京，随着奥运的临近，北京市计划在2008年之前给全市的700多条线路，数万台公共汽车安装gps监控系统，北京的出租车也将于2008年之前完成gps监控系统的安装，奥运期间估计物流量为3亿吨，建立物流控制与管理系统成为北京经济发展和筹备奥运的重大举措之一，难以想象如果没有gps智能调度系统仅依靠传统交通指挥，北京奥运期间巨大的交通流量如何顺畅疏导。国外的gps应用更为广泛，比如整合gps,gis与gsm的协寻装置在欧美国家已成为风潮，此类协寻装置可置于家中老人，儿童或宠物身上，若发生协寻事件时，家人透过gsm联系协寻器，协寻器会自动由发射器送出gps定位讯号，在无gps定位讯号时，也可亦可通过过gsm定位方式，于手机或网络地图上得知协寻对象位置。
应用举例
艾航达N310国际领先GPS导航仪品牌：Ahada（艾航达）――源自美国硅谷，现已登录中国！
Ahada（艾航达）――专注于发展先进的GPS卫星导航便携式设备供应商，公司产品线涉及便携式导航、GPS手机导航及个人手持导航装置等全系列GPS便携产品。
Ahada（艾航达）――在美国硅谷、中国分别成立研发、生产、销售的机构，汇集多位在GPS、通讯领域拥有多年经验的国际化一流科技精英，实现Ahada的领先技术和卓越品质。
国内上线首款产品：Ahada N310――高性价比机王（为商务精英和白领女性量身定做的GPS导航仪机型）
产品核心功能：
1） 地图查询
◎可以在操作终端上搜索你要去的目的地位置。
◎可以记录你常要去的地方的位置信息，并保留下来，也和可以和别人共享这些位置信息。
◎模糊的查询你附件或某个位置附近的如加油站，宾馆、取款机等信息，
2） 路线规划
◎GPS 导航系统会根据你设定的起始点和目的地，自动规划一条线路。
◎规划线路可以设定是否要经过某些途径点。
◎规划线路可以设定是否避开高速等功能。
3） 自动导航
◎语音导航：
用语音提前向驾驶者提供路口转向，导航系统状况等行车信息，就像一个懂路的向导告诉你如何驾车去目的地一样。导航中最重要的一个功能，使你无需观看操作终端，通过语音提示就可以安全到达目的地。
◎画面导航：
在操作终端上，会显示地图，以及车子现在的位置，行车速度，目的地的距离，规划的路线提示，路口转向提示的行车信息。
◎重新规划线路：
当你没有按规划的线路行驶，或者走错路口时候，GPS 导航系统会根据你现在的位置，为你重新规划一条新的到达目的地的线路。
详细产品规格可登录“艾航达”官方网站
参考资料：艾航达官方网站方正e行天下P380⒈全国（大陆）地图，包含2862个城市（部分县级市），一年内免费升级，让您一机在手，畅游神州； 
⒉高灵敏度接收天线，SiRF Star Ⅲ芯片，全天候实时接收信号，快速精确定位； 
⒊语音导航，智能纠错，关键路段语音提示，一旦走错路线，可自动生成新路线，保证您快速、安全、准确到达目的地； 
⒋七种检索方式，支持手写输入，保证快速找到目的地； 
⒌强大的多媒体功能，支持QVGA视频、多种音频格式的播放，图片、文本浏览； 
⒍一年全国联保，终身维修定位软件GPS卫星导航在定位软件中也是经常用到的技术之一，国内知名的提供GPS卫星导航的定位软件有手机伴侣定位追踪软件。
四大导航介绍
美国GPS
特点：成熟
GPS(全球定位系统)是美国历经20年耗资超过300亿美元建立的全球卫星定位系统，目前共有30颗、4种型号的导航卫星。
该系统卫星轨道高度2万公里，能使地球上任何地方的用户在任何时候都能看到至少四颗卫星，是一个全天候，实时性的导航定位系统，也是目前世界上应用最广泛、技术最成熟的导航定位系统。
欧洲伽利略
特点：精准
伽利略定位系统是欧盟一个正在建造中的卫星定位系统，有“欧洲版GPS”之称。伽利略定位系统预计总共发射30颗卫星，其中27颗卫星为工作卫星，3颗为候补卫星。卫星轨道高度约2.4万公里，其精度将比GPS更为精准。
美国GPS向别国提供的卫星信号，只能发现地面大约10米长的物体，而伽利略的卫星则能发现1米长的目标。形象地说，GPS系统只能找到街道，而伽利略则可找到家门。
目前太空中已有4颗正式的伽利略系统卫星。欧盟计划使伽利略系统在2014年初步投入运营。
俄罗斯格洛纳斯
特点：抗干扰能力强
格洛纳斯由24颗卫星组成，尽管其定位精度比GPS、伽利略略低，但其抗干扰能力却是最强的。格洛纳斯项目是前苏联在1976年启动的项目，最初开始的时候就是军用性质。苏联解体以后，由于缺乏足够的经费，格洛纳斯的计划不断延迟。
2011年11月，随着一颗“格洛纳斯-M”卫星发射成功，该系统额定24颗卫星已全部在轨工作，另有4颗在轨备份，从而实现全球覆盖。
中国北斗
特点：短信和导航结合
北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，预计由30颗以上卫星组成。
与美国GPS系统、俄罗斯格洛纳斯系统、欧洲伽利略系统相比，把短信和导航结合是中国北斗卫星导航系统的独特发明。一般来讲，世界上其他的全球卫星导航系统只是告诉用户什么时间、在什么地方，而北斗系统除此之外还可以将用户的位置信息发送出去，使用户想告知的其他人获知用户的情况。[1]
GPS定位系统
GPS 定位系统的定义 
GPS定位系统是指利用卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，简称GPS(Global Positioning System)。GPS定位系统功能必须具备GPS终端、传输网络和监控平台三个要素;这三个要素缺一不可;通过这三个要素，可以提供车辆防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功能。 
GPS定位系统是美国第二代卫星导航系统。是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的，它采纳了子午仪系统的成功经验。和子午仪系统一样，GPS定位系统由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。 
GPS定位系统的构成 
空间部分(太空部分) 
GPS定位系统的空间部分是由24颗GPS工作卫星所组成，这些GPS工作卫星共同组成了GPS卫星星座，其中21颗为可用于导航的卫星，3颗为活动的备用卫星。这24颗卫星分布在6个倾角为55°的轨道上绕地球运行。卫星的运行周期约为12恒星时。每颗GPS工作卫星都发出用于导航定位的信号。GPS用户正是利用这些信号来进行工作的。可见，GPS定位系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。 
控制部分 
GPS定位系统的控制部分由分布在全球的由若干个跟踪站所组成的监控系统所构成，根据其作用的不同，这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站。主控站的作用是根据各监控站对GPS的观测数据，计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等，并将这些数据通过注入站注入到卫星中去;同时，它还对卫星进行控制，向卫星发布指令，当工作卫星出现故障时，调度备用卫星，替代失效的工作卫星工作;另外，主控站也具有监控站的功能。监控站设有GPS用户接收机、原子钟、收集当地气象数据的传感器和进行数据初步处理的计算机。监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站。注入站的作用是将主控站计算出的卫星星历和卫星钟的改正数等注入到卫星中去。这种注入对每颗GPS卫星每天进行一次，并在卫星离开注入站作用范围之前进行最后的注入。 
用户部分(地面接收) 
GPS定位系统的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机气象仪器等所组成。它的作用是接收GPS卫星所发出的信号，利用这些信号进行导航定位等工作。 
以上这三个部分共同组成了一个完整的GPS定位系统。 
GPS定位系统的特点 
GPS定位系统具有性能好、精度高、应用广的特点，是迄今最好的导航定位系统。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领域正在不断地开拓，目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。[2]