gps是什么定位系统,search_queries

题图来自Unsplash，基于CC0协议

导读

全球定位系统(GPS, Global Positioning System)是美国研发并部署的太空导航定位系统，由多颗中高度轨道卫星组成，为全球提供准确可靠的三维定位、测速及授时服务。它主要包含三大部分：太空中的卫星星座、地面控制监测系统与用户手持接收机。

工作原理上，GPS利用“时间到达差”的原理进行定位。卫星定期发送包含精确时间戳和卫星轨道参数信息的导航电文，地球上接收这些信号的设备通过比较至少四颗卫星的信号到达时间，结合各卫星预设的坐标位置，能够解算出接收机当时的具体经纬度、海拔高度以及精确时间。GPS卫星群通常由超过24颗卫星组成，這些卫星均匀分布在多个倾斜轨道面上，确保地球上任何地点任何时间，天空中至少可见4-8颗GPS卫星，从而保证了连续全球覆盖能力。

标准定位服务(SPS)的精度对于公开用户而言可达3-10米(在开阔环境下)，这一精度级别主要适用于民用市场。更专业的精化定位服务(PASS)则需授权，其精度优于1米，常用于高精度领域如大地测量、军事应用等，原始码(P码)更是提供毫米级的超高定位精度。影响最终定位精度的因素包括卫星钟差、星历误差、大气层折射效应以及接收机硬件噪声及多路径效应（信号反射造成干扰）等。

对比中国自主的北斗卫星导航系统(BDS, BeiDou Navigation Satellite System)，两者的核心功能相似，但在若干技术细节上有所差异。GPS主要采用被动式定位方式，在导航和授时服务方面表现突出。北斗系统不仅具备普通卫星导航功能，还刻意设计了短报文通信功能，允许用户在无手机网络覆盖的偏远地区也可通过北斗接收机发送短信级信息，这是GPS不具备的服务特性。在当前国际竞争格局下，中国的自主研发的北斗系统与GPS、欧盟的伽利略、俄罗斯的格洛纳斯等系统共同构成了全球多元化的导航定位生态。