GPS（Global Positioning System）是美国研制的新一代卫星导航定位系统 ， 可向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置，三维速度和时间信息 。为了进一步挖掘GPS的潜力，世界最著名的跨国测绘仪器公司Leica推出了局域GPS参考站系统（CORS系统）和集成了GPS系统的电子全站仪---Smart-Station 。GPS系统的特点是定位精度高（单机定位精度优于10米，采用差分定位精度可达毫米级）、观测时间短（20km以内相对静态定位仅需15-20分钟；RTK定位每站观测只需几秒钟）、可提供三维坐标、操作简便、可全球及全天候作业、功能多、应用广（测速的精度可达0.1m/s，测时的精度可达几十毫微秒）、测站间无须通视、重量轻、体积小、耗电省、可长时间连续作业 。
GPS定位技术是通过地面上用户接收机实时地连续接收高空中GPS卫星向地面发射的L波段载频无线电测距信号，借助专门的计算程序获取地面用户接收机接收天线所在的三维位置 。因此，GPS定位系统主要是由GPS卫星星座（空间部分）、地面监控系统（地面控制部分）、GPS信号接收机（用户设备部分）三个部分组成的，这三个部分各有其独立的功能和作用，对于整个全球定位系统来说，它们都是不可缺少的 。GPS系统的空间部分由GPS卫星组成 ， 称为卫星星座，卫星星座的分布设置要保证地球上任何地点，任何时刻至少可以同时观测到四颗卫星 。GPS卫星主要由铯原子钟、计算机、2块7m2的太阳能翼板、无线电收发两用机、导航荷载（接收数据，发射测距和导航数据）、姿态控制和太阳能板指向系统几个部分组成，在卫星体两端面上装有全向遥测遥控天线（用于与地面监控网通信） 。GPS卫星的基本功能可概括为5个方面 ， 即接收和存储由地面监控站发来的导航信息，接收并执行监控站的控制指令；利用卫星上的微处理机对不必要的数据进行处理；通过星载的原子钟提供精密的时间标准；向用户发送定位信息；在地面监控站的指令下 ， 通过推进器调整卫星姿态和启用备用卫星 。GPS地面监控部分是GPS地面跟踪网，GPS的地面监控部分由分布在全球的5个地面站组成，GPS地面控制部分的作用是负责监控全球定位系统的工作，监测站是主控站直接控制下的数据自动采集中心 ， 主控站是核心可协调和管理地面监控系统 。GPS用户部分由GPS信号接收机及相关设备组成 。GPS接收机是接收、跟踪、变换和测量GPS信号的无线电设备 。GPS接收机主要由天线、接收机、处理器、控制显示单元、电源等部分组成 。GPS接收机的作用是接收GPS卫星发射的无线电信号，以获得必要的定位信息和观测量，并经过数据处理而完成定位工作 。GPS接收机的基本类型主要分为大地型、导航型和授时型三种 。测量应采用大地型接收机，大地型接收机按接收载波信号的差异分为单频（L1）型和双频（L1，L2）型 。
为了打破美国政府对卫星导航技术的垄断地位，一些国家已经或正在独立或联合构建其它的卫星导航系统 。这些系统包括国际民航组织（ICAO）的GNSS系统、俄罗斯的GLONASS系统、欧洲空间局的NAVSAT系统、欧洲空间局的Galileo系统、国际海事卫星（INMASAT）系统、中国的北斗导航卫星系统 。目前已经运行并使用的是俄罗斯的GLONASS系统（Global Navigation Satellite System--全球导航卫星系统） 。GLONASS系统类似于GPS系统，是俄罗斯以空间为基础的无线电导航系统 。
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