第1个回答 2024-02-14
GPS是全球定位系统（Global Positioning System）的缩写。它由覆盖全球的24颗卫星组成的一个卫星系统。这个系统确保在任何时刻，地球上的任何一点都可以同时观测到4颗卫星，以便卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度信息，实现导航、定位和授时等功能。GPS技术被广泛应用于引导飞机、船舶、车辆和个人安全、准确地沿着选定路线准时到达目的地。
全球定位系统（GPS）是美国在20世纪70年代研制的新一代空间卫星导航定位系统，主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，同时用于情报收集、核爆监测和应急通讯等军事目的。经过20余年的研究和实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座已经布设完成。
GPS系统由三部分组成：空间部分——GPS星座；地面控制部分——地面监控系统；用户设备部分——GPS信号接收机。GPS的前身是美军研制的一种子午仪卫星定位系统（Transit），于1958年开始研制，1964年正式投入使用。尽管该系统存在一些局限性，如每天最多绕地球13次，无法提供高度信息，定位精度也不尽如人意，但它为GPS系统的研制积累了宝贵经验，验证了卫星定位的可行性。
由于卫星定位在导航方面显示出巨大优势，以及子午仪系统在潜艇和舰船导航方面存在重大缺陷，美国海陆空三军及民用部门都感到迫切需要一种新的卫星导航系统。美国海军研究实验室（NRL）提出了名为Timation的计划，用12到18颗卫星组成10000km高度的全球定位网，并在67年、69年和74年各发射了一颗试验卫星，在这些卫星上初步试验了原子钟计时系统，为GPS系统精确定位奠定了基础。
同时，美国空军提出了621-B计划，以每星群4到5颗卫星组成3至4个星群，这些卫星中除1颗采用同步轨道外，其余的都使用周期为24小时的倾斜轨道。该计划以伪随机码（PRN）为基础传播卫星测距信号，即使在信号密度低于环境噪声1%的情况下也能检测出来，这是GPS系统成功的重要基础。
最终，由于同时研制两个系统会造成巨大费用，而且这两个计划都是为了提供全球定位而设计的，1973年美国国防部将两者合二为一，由国防部牵头的卫星导航定位联合计划局（JPO）领导，并将办事机构设立在洛杉矶的空军航天处。该机构成员包括美国陆军、海军、海军陆战队、交通部、国防制图局、北约和澳大利亚的代表。