GPS是英文Navigation Satellite Timing and Ranging / Global Positioning System的缩写,意为利用卫星导航进行测时和测距,以构成全球卫星定位系统。是美国国防部主要为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航和定位的需要而建立的。自1973年美国军方批准成立联合计划局开始GPS的研究工作到1993年系统建成,该工程历时20年，耗资300亿美元，成为继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的第三项庞大空间计划。它从根本上解决了人类在地球上的导航和定位问题，在军事和工农业等领域得到了广泛的应用。给导航和定位技术带来了巨大的变化。
司南(指南针)
导航的发展史 :
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15世纪郑和下西洋
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17世纪欧洲各国天文导航
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1942德国V-2火箭惯性导航
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19世纪奠定了无线电导航的基础
无线电导航 :
罗兰A
罗兰C
奥米伽
测向仪
原理： 测向、测距、测量距离之差
卫星导航定位系统 :
1、受外界条件的限制较小；
2、导航定位精度高
(如子午仪系统为40～500m，GPS系统为5～100m)，定位速度快(如GPS系统．北斗系统可近乎实时定位)；
3、可靠性高，经济效益好。
卫星导航定位系统的建立，最初完全是出于军事目的。例如，1964年投入使用的子午仪系统，就是为北极星导弹潜艇在远海中导航定位而研制的。随着冷战时代的结束，以及卫星导航定位系统的发展和完善，卫星导航定位中的国际合作活动日益增多，卫星导航定位中的商业化趋势势越来越明显，从而形成今后卫星导航定位技术的发展特点。
GPS发展历程:
GPS实施计划共分三个阶段：
第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从1973年到1979年，共发射了4颗试验卫星。研制了地面接收机及建立地面跟踪网。
第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979年到1984年，又陆续发射了7颗试验卫星，研制了各种用途接收机。实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准。
第三阶段为实用组网阶段。1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功，表明GPS系统进入工程建设阶段。1993年底实用的GPS网即（21 3）GPS星座已经建成，之后根据计划更换失效的卫星。
GPS卫星导航系统 :
1973至1993
由三部分组成，空间、地面监控、用户 ;
空间：21 3颗卫星，20000km高、6个轨道面、轨道倾角55度、周期12h、4颗卫星/轨道(120度/卫星间)，载波频率f1=1575.42MHz和f2=1227.60MHz，采用三种为随机噪声码(PRN) ;
调制方式(P、C/A、Y)；码分多址;
GLONASS卫星导航系统 :
1982至1993；
也由三部分组成，空间、地面监控、用户
空间：24 1颗卫星，19130km高、3个轨道面、轨道倾角64.8度、周期11h15min(8天17圈回归)、6颗卫星/轨道(60度/卫星间)；
载波频率f1=1.246-1.257MHz和f2=1.602-1.616MHz；
调制方式：频分多址。
北斗导航系统 :
1994至2000；
也由三部分组成，空间、地面监控、用户
空间：2 1颗卫星，同步轨道；
轨道：东经80、140、110.5度；
上行：L频段(1610 -- 1626.5MHz)
下行：S频段(2483.5 -- 2500MHz)
欧洲伽利略导航卫星系统 :
2002至今；
也由三部分组成，空间、地面监控、用户；
空间：30颗卫星，24000km高、3个轨道面、轨道倾角55度、周期52810.10s；
频率：L频段
GPS系统的特点:
1、全球，全天候工作：能为用户提供连续，实时的三维位置，三维速度和精密时间。不受天气的影响。
2、定位精度高：单机定位精度优于10米，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。
3、定位时间短、操作便捷、可以实现实时定位。
4、抗干扰能力强。
5、功能多，应用广：随着人们对GPS认识的加深，GPS不仅在测量，导航，测速，测时等方面得到更广泛的应用，而且其应用领域不断扩大 。
6、能为高动态平台提供服务。
7、可独立使用；
8、卫星轨道高、周期长。
GPS系统的组成:
GPS由三个独立的部分组成：
●空间部分：21颗工作卫星，3颗备用卫星。
● 地面控制系统：1个主控站，3个注入站，5个监测站。
● 用户设备部分：接收GPS卫星发射信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作。GPS接收机硬件一般由主机、天线和电源组成。
GPS的空间部分是由24 颗GPS 工作卫星所组成的。其中21 颗为可用于导航的卫星，3 颗为活动的备用卫星。24 颗卫星分布在6个倾角为55°的轨道上绕地球运行，平均轨道高度20200km。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。卫星统一编号。
目前可用的卫星通常有28颗之多。
GPS卫星：
接收、储存导航信息和控制指令；
数据处理；
提供时间基准(铯钟和铷钟)；
发送定位信息；
调整卫星姿态、启用备用卫星
GPS接收器：
