GPS（Global Positioning System 全球卫星定位系统)是一种新型的实用的卫星无限电定位系统，它具有全球性，全天候及连续性等特点，可以在任何时间，任何地点（当然要在地球地面平面高度15度以上）不受云雾、雨、雪等自然环境的限制同时为GPS接受机准确的时间信息，也正因为GPS拥有如此强大的功能，所以在交通中的应用也就愈发受个人或集体的亲昧。

  1、GPS的基本组成。

  GPS的构成大概分成：空间卫星、地面控制几用户设备（即GPS接受机）三大部分组成。

（1）空间部分：GPS的空间部分是有24颗高度在20183KM的卫星群形成的卫星星座。而这24颗卫星均分布在6个等间隔。倾角为55度的近似圆的轨道平面上，之所以这样把它分为6个等分的原因是使得在地球上地平平面高度为15度的任何地方在任何时间至少接受到4颗卫星的信号，而且这些卫星都发射出2个频率分别为1575.4MHZ和12227.6MHZ的载波扩频信号,其图示为:

<1>为载波扩频信号,其频率为:1575.4MHZ、1227.6MHZ

<2>为天线.起接受和发送信号的作用.

<3>为等部分卫星,至少4颗能同时接受到信号.

<4>差分站:它把所发送的信号以及所接受的信号进行差分,也就是所谓的分工合作,只是它的劳动者是卫星.

<5>GPS接受机,GPS接受机内置有高精度的原子钟,原子钟的误差大概为三十万分之一.(即每三十万秒钟中最多有一秒的误差)

(2)地面控制部分:

  地面控制部分由主控制站、全球监测站和地面控制站组成.控制部分的主要任务是跟踪所有的卫星以便进行轨迹的时钟的测定,预测修正模型参数,时钟同步和卫星加载数据电文等.再这个部分还进行差分工作,致使每一个信息都能得到合理有效的路径计算.

其结构图为:

说明:

CPU:中央处理器,相当于大脑.

Mondem: 调制解调器,数据机.

GIS(Geogrophic Infomation　System):地理资讯系统<运用于电子地图>

2、GPS的工作原理:

   GPS卫星不断地发送自身的星历参数和时间信息,用户接受到这些信息后通过地面控制部分中的GIS及地理数据库,得出有效的路径,然后以电磁波的速度配合GPS接受机中的原子钟进行计算,从而求出三维位置,三维方向以及速度,时间信息反馈给用户,其定位原理图为:

3.GPS在交通方面上的运用

（1）车辆的调度系统

    传统的车辆监控、调度系统都是通过对讲机，而对讲机又有距离、范围限制。若使用了GPS，那么将不再担忧，且传统的方法调度，数量超过一定值，那么调度人员就会很难调度，使用GPS就可以充分地利用计算机的自动化，智能化的监控管理，从而减少误差和误差所带来的后果，利用GPS还可以设计和制定出最短，最有效的路径。通过地理数据库及GIS还可以避免一些不必要的浪费。而且在运钞车上更是有价值，可以随时记录所在位置数据，若有意外，即使连接报警中端，从而降低或减少损失。

（2）GPS在汽车和各交通工具的导航

   三维导航是GPS的优势之一，也是GPS的首要功能，它可以为飞行、航船、地面车辆以及探险人员提供实时导航，而汽车导航仅是它的一个分支，汽车导航系统由GPS导航，自律导航，微处理器及车速传感器、陀螺传感器，CD-ROM驱动器和2CD显示器组成，对这些专业名词的解释，我想在WWW.GOOGLE.COM上能解释的详尽。GPS导航是由GPS接收机接受GPS卫星信号（三颗以上）求出该点的经纬度坐标、速度、时间和信息，通常采用差分GPS技术，当汽车行驶到地下隧道，高层楼群，高速公路与遮掩物而捕获不到GPS卫星信号时，系统可自动导入自律导航系统，此时由车速传感器检测出汽车的行驶速度，然后通过微处理单元的数据处理，从时间上直接算出前进的距离，陀螺传感器直接检测方向，陀螺仪还能自动存储各种数据，即便在更换轮胎时暂时停车，系统也可以重新设定，这种导航功能还可以广泛的运用到船舶，飞机等交通工具上，当然其工作原理也大致相同，只是在处理数据及检测数据方面有所差异。

  GPS导航系统与电子地图，无线电通信网络及计算机车辆管理信息结合，可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能，包括：1、车辆跟踪；2、提供出行线路和导航；3、信息查询；4、话务指挥；5、紧急助援等。

  之所以GPS的功能强大，是因为科技在进步、时代在发展，相信明天，科技的明天，将会有更伟大更实用的发明来充实来促进我们的社会发展...            ---结语

   说明：在文中有部分数据来源于机械工业出版社出版的光电机一体化技术，所以数据有绝对的权威性，有部分数据来源于互联网，当然也有部分数据是请教于老师，为此我将对这些数据机构和老师表示深深的敬意！

2007年3月4日