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GPS發展歷史

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本文内容:

GPS是指利用GPS衛星,向全球各地全天候、實時性地提供三維位置、三維速度等信息的一種無線電導航定位系統。GPS的前身是1958年美國軍方研製的一種子午儀(Transit)衛星定位系統,1964年正式投入使用,該系統用5-6顆衛星組成的星網工作,每天最多繞過地球13圈,並且無法給出高度信息,在定位精度方面也不盡如人意。然而,子午儀衛星定位系統使得研發部門對衛星定位取得了初步的經驗,並驗證了由衛星系統進行定位的可行性,這就爲GPS的研製做了鋪墊。由於衛星定位顯示出在導航方面的巨大優越性以及子午儀系統存在對潛艇和艦船導航方面的巨大缺陷,美國陸、海、空三軍及民用部門都感到迫切需要一種新的衛星導航系統。20世紀70年代,陸、海、空三軍聯合研製了新一代全球定位系統,GPS主要目的是爲陸、海、空三軍提供實時、全天候和全球性的導航服務,並用於情報蒐集、核爆炸監測和應急通信等一些軍事目的,經過20餘年的研究實驗,耗資300億美元,到1994年,全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛星星座已佈設完成。GPS已經經歷了第一代和第二代,現在已升級到第三代,以保持其在導航定位系統的霸主地位,從目前來看,GPS是全球範圍內精度最高、覆蓋範圍最廣的導航定位系統。最初的GPS計劃是在美國聯合計劃局的領導下制定的,該方案將24顆衛星放置在互成1200的三個軌道上。每個軌道上有8顆衛星,地球上任何一點均能觀測到6-9顆衛星。這樣,粗碼精度可達100m,精碼精度爲10m。由於預算的壓縮,GPS計劃不得不減少衛星發射數量,改爲將18顆衛星分佈在互成600的6個軌道上,然而這一方案保障不了衛星的可靠性。1988年又進行了最後一次修改:21顆工作衛星和3顆備用衛星工作在互成600的6個軌道上。這也是目前GPS衛星所使用的工作方式。


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