GPS gloabal Positioning System,主要分三大塊，地面控制站、衛星、接收機。

主控制站，在美國科羅拉多。三個地面天線，五個監測站，分布在全球。主要是收集數據，計算導航信息，診斷系統狀態，調度衛星這些雜事。

衛星，有 27 顆，距離地面 20200 公里。27 顆衛星有 24 顆運行，3 顆備用。這些衛星已經更新了三代五種型號。衛星發射兩種信號：L1 和 L2。L1:1575.42MHZ, L2:1227.60MHZ。衛星上的時鐘采用銫原子鐘或銣原子鐘，計劃未來用氫原子鐘，比我的手表準。

接收機，袖珍式、背負式、車載、船載、機載等等。一般常見的手持機接收 L1 信號，還有雙頻的接收機，做精密定位用的。

關于 GPS 接收機

GPS 現在一般都是 12 通道的，可以同時接收 12 顆衛星。早期的型號，比如 GARMIN 45C 就是 8 通道。GPS接收機收到 3 顆衛星的信號可以輸出 2D（就是 2 維）數據，只有經緯度，沒有高度，如果收到 4 顆以上的衛星，就輸出 3D 數據，可以提供海拔高度。但是因為地球自己的問題，不是太標準的圓，所以高度數據有一些誤差?，F在有些 GPS 接收機內置了氣壓表，比如 etrex 的 SUMMIT 和 VISTA，這些機器根據兩個渠道得到的高度數據綜合出最終的海拔高度，應該比較準確了。

GPS 接收機的第一次開機，或者開機距離里上次關機地點超過 800KM 以上，因為接收機里存儲的星歷都對不上了，所以要在接收機上重新定位。

GPS 接收機的使用要在開闊的可見天空下，所以，屋里就不能用了。手持 GPS 的精度一般是誤差在 10 米左右，就是說一條路能看出走左邊還是右邊。精度主要依賴于衛星的信號接收，和可接收信號的衛星在天空的分布情況，如果幾顆衛星分布的比較分散，GPS 接收機提供的定位精度就會比較高。

定位精度

談到定位精度，就得說說 SA 和 AS。什么是 SA，AS 呢？ GPS 的信號有兩種 C/A 碼，P 碼。

C/A 碼的誤差是 29.3m 到 2.93 米。一般的接收機利用 C/A 碼計算定位。美國在 90 代中期為了自身的安全考慮，在信號上加入了 SA(Selective Availability)，令接收機的誤差增大，到 100 米左右。在 2000 年5 月 2 日，SA 取消，所以，咱們現在的 GPS 精度應該能在 20 米以內。

P 碼的誤差為 2.93 米到 0.293 米是 C/A 碼的十分之一。但是 P 碼只能美國軍方使用，AS（Anti-Spoofing），是在 P 碼上加上的干擾信號。

俄羅斯有自己的衛星定位系統，全球導航衛星系統(GLObal NAvigation Satellite System)。歐洲也要發展自己的定位系統 NAVSAT。中國也有自己的衛星定位，叫北斗，是雙星系統，只能定位自己國家和附近的地區，而且目前只用于軍方。

GPS 的設置

GPS 拿到手，如果是新機器要定位，已經提到了。另外，還有一些設置，常用的有坐標系、地圖基準、參考方位、公制/英制、數據接口格式什么的。

坐標系：常用的是 LAT/LON 和 UTM。LAT/LON 就是經緯度表示，UTM 在這里就不管他了。

地圖基準：一般用 WGS84。

參考方位：實際上有兩個北，磁北和真北呀（簡稱 CB 和 ZBY）。指南針指的北就是磁北，北斗星指的北就是真北。兩者在不同地區相差的角度不一樣的，地圖上的北是真北。

公制/英制：自選。

數據接口格式：這得細談談。GPS 可以輸出實時定位數據讓其他的設備使用，這就牽扯到了數據交換協議。幾乎現在所有的 GPS 接收機都遵循美國國家海洋電子協會(National Marine Electronics Association)所指定的標準規格，這一標準制訂所有航海電子儀器間的通訊標準，其中包含傳輸資料的格式以及傳輸資料的通訊協議。NMEA 協議有 0180、0182 和 0183 三種，0183 可以認為是前兩種的超集，現在正廣泛的使用，0183 有幾個版本，V1.5 V2.1。所以，如果大家的 GPS 接收機如果要聯上筆記本里通用的 GPS 導航程序，比如 OZIEXPLORER 和俺的 GPSRECEIVER，就應該選擇 NEMA V2.0 以上的協議。NMEA 規定的通訊速度是 4800b/S?，F在有些接收機也可以提供更高的速度，但沒有什么用，4800 就足夠了。

象 GARMIN，自己有一個 mapsource 軟件，為了不讓其他品牌的 GPS 使用該軟件，就設計了私有的 GARMIN協議，只有 GARMIN 的機器才能輸出這種數據，而 MAPSOURCE 只能接收 GARMIN 協議，這樣一來 MAPSOURCE就只能讓 GARMIN 的機器使用！

經緯度的表示

再講講數據表示。一般從 GPS 得到的數據是經緯度。經緯度有多種表示方法。

1.）ddd.ddddd， 度.度的十進制小數部分（5 位）

2.）ddd.mm.mmm，度.分.分的十進制小數部分（3 位）

3.) ddd.mm.ss, 度.分.秒

不是所有的 GPS 都有這幾種顯示， GPS315 只能選擇第二種和第三種

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在 LAT/LON 坐標系里，緯度是平均分配的，從南極到北極一共 180 個緯度。地球直徑 12756KM，周長就是12756*PI，一個緯度是 12756×PI /360 = 111.133 KM (不[敏感詞])。

經度就不是這樣，只有在緯度為零的時候，就是在赤道上，一個經度之間的距離是 111.319KM，經線隨著緯度的增加，距離越來越近，最后交匯于南北極。大家想想，沒錯吧。所以經度的單位距離和確定經度所在的緯度是密切相關的，簡單的公式是：

經度 1°長度=111.413cosφ，在緯度φ處。 （公式不[敏感詞]）

例：北京的經度 119 度，緯度 40 度。單位經度，單位緯度各是多少？

答： 單位緯度 111.133KM 單位經度 111.413×COS 40 = 85.347KM

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