信息技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用第三篇GPS市公開(kāi)課獲獎(jiǎng)?wù)n件省名師優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

****信息技術(shù)在城市規(guī)劃中應(yīng)用****第三篇GPSGPS（GlobalPositioningSystem）1/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論第一節(jié)GPS概念、定位原理GPS基本概念GPS系統(tǒng)組成GPS定位原理GPS誤差和糾正

其它衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)2/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論一、GPS基本概念

全球定位系統(tǒng)（GPS）是利用衛(wèi)星進(jìn)行點(diǎn)位測(cè)量和導(dǎo)航一個(gè)技術(shù)，其全稱是導(dǎo)航衛(wèi)星測(cè)時(shí)和測(cè)距/全球定位系統(tǒng)（NavigationSatelliteTimingandRanging/GlobalPositioningingSystem）。該系統(tǒng)利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)時(shí)和測(cè)距，含有在海、陸、空進(jìn)行全方位、實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力。GPS是繼阿波羅登月計(jì)劃、航天飛機(jī)后美國(guó)第三大航天工程，如今，它已成為當(dāng)今世界上最實(shí)用，也是應(yīng)用最廣泛全球精密導(dǎo)航、指揮和調(diào)度系統(tǒng)。3/43美國(guó)研制GPS主要目標(biāo)是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)搜集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目標(biāo)，是美國(guó)獨(dú)霸全球戰(zhàn)略主要組成。經(jīng)過(guò)20余年研究試驗(yàn)，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達(dá)98%24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論4/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論二、GPS系統(tǒng)組成GPS系統(tǒng)包含三大部分：

空間部分——GPS衛(wèi)星；

地面控制部分——地面監(jiān)控系統(tǒng)；

用戶設(shè)備部分——GPS信號(hào)接收機(jī)。5/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論21顆工作衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星；

每4顆衛(wèi)星工作在同一軌道平面內(nèi)，24顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道平面，彼此夾角為60

；

軌道平面相對(duì)于赤道傾角為55

；

衛(wèi)星離地面高度0km；12恒星時(shí)(11hr58min2.05s)繞地球一周；

地球上任何地方任何時(shí)刻同時(shí)可收到4顆以上GPS衛(wèi)星信號(hào)。（一）空間部分1、衛(wèi)星分布6/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論GPS衛(wèi)星分布圖7/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論

每顆衛(wèi)星連續(xù)發(fā)射兩種頻率電磁波L1載波：f1=1575.42MHZ;

1=19.0cmL2載波：f2=1227.60MHZ;

2=24.4cm

每種載波有2類調(diào)制信號(hào)

導(dǎo)航信號(hào)

電文信號(hào)

2、衛(wèi)星運(yùn)行

8/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論空間部分：衛(wèi)星運(yùn)行——導(dǎo)航信號(hào)

粗碼（C/A碼）：面向民間用戶1s重復(fù)一次，輕易用來(lái)捕捉導(dǎo)航信號(hào)；

僅調(diào)制在L1載波上；精度為3m;

精碼（P碼）：面向美國(guó)軍方及其它特許部門7天重復(fù)一次，不易捕捉；

可用于精密定位；精度0.3m;

9/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論

向用戶發(fā)播電文信息包含：

衛(wèi)星運(yùn)行情況；

確定C/A碼過(guò)渡到P碼時(shí)間同時(shí)用交接碼；

衛(wèi)星鐘修正和星歷參數(shù)；

修正電離層傳輸延遲用參數(shù)；

系統(tǒng)中全部其它衛(wèi)星星歷表和歷書(shū)信息?？臻g部分：衛(wèi)星運(yùn)行——電文信號(hào)10/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論

負(fù)責(zé)衛(wèi)星控制、時(shí)間同時(shí)、衛(wèi)星跟蹤和監(jiān)測(cè)。

衛(wèi)星軌道控制

向衛(wèi)星發(fā)送星歷地面監(jiān)控系統(tǒng)由均勻分布在美國(guó)本土和三大洋美軍基地上5個(gè)監(jiān)測(cè)站、一個(gè)主控站和三個(gè)注入站組成。（二）地面控制部分11/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論1、主控站位于美國(guó)克羅拉多空軍基地。作用是：1、依據(jù)各監(jiān)控站對(duì)GPS觀察數(shù)據(jù)，計(jì)算出衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘更正參數(shù)，2、經(jīng)過(guò)注入站將更正參數(shù)注入到衛(wèi)星中去；3、同時(shí)，還對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行控制、公布指令、調(diào)度備用衛(wèi)星等。

12/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論2、注入站注入站有三個(gè)，它們分別位于阿松森群島（Ascencion）、迭哥伽西亞（DiegoGarcia）、卡瓦加蘭（Kwajalein）作用：將主控站計(jì)算出衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘更正數(shù)等注入到衛(wèi)星中去。13/43監(jiān)測(cè)站：監(jiān)控站有五個(gè)，除了主控站外，其它四個(gè)分別位于夏威夷（Hawaii）、阿松森群島（Ascencion）、迭哥伽西亞（DiegoGarcia）、卡瓦加蘭（Kwajalein）。監(jiān)控站作用是接收衛(wèi)星信號(hào)，監(jiān)測(cè)衛(wèi)星工作狀態(tài)；通訊輔助系統(tǒng)：連接主控站、注入站和監(jiān)測(cè)站。全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論3、監(jiān)測(cè)站和輔助系統(tǒng)14/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論

天線

接收機(jī)

對(duì)天線接收信號(hào)進(jìn)行處理，獲取觀察值。（三）用戶部分用戶接收系統(tǒng)主要由以無(wú)線電傳感和計(jì)算機(jī)技術(shù)支撐GPS衛(wèi)星接收機(jī)和GPS數(shù)據(jù)處理軟件組成。15/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論微處理機(jī)

選擇適當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)行觀察，以取得最正確幾何圖形；

對(duì)觀察值進(jìn)行對(duì)流層、電離層進(jìn)行折射更正及其它更正；

依據(jù)觀察值及衛(wèi)星星歷所需三維坐標(biāo)和速度等；

對(duì)整個(gè)用戶設(shè)備進(jìn)行控制、自檢核，并經(jīng)過(guò)輸入輸出設(shè)備和操作人員保持聯(lián)絡(luò)。

輸入輸出設(shè)備（三）用戶部分16/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論用戶設(shè)備手持導(dǎo)航型測(cè)量型17/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論GPS定位服務(wù)GPS提供兩種級(jí)別服務(wù)：標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)：SPS(StandardPositioningingingService)用于普通公共用戶。編碼準(zhǔn)確定位服務(wù)：PPS(PrecisePositioningingingService)用于美國(guó)國(guó)防部用戶/軍事用途。SPS信號(hào)精度被有意識(shí)降低級(jí)別，用于保護(hù)美國(guó)國(guó)家安全利益，這種處理就稱為選擇性服務(wù)政策(SelectiveAvailability--SA),即SA政策，主要用于限制系統(tǒng)最大能力。自5月1日，SA干擾已被取消。18/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論三、GPS定位原理GPS定位基本原理是依據(jù)高速運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星瞬間位置作為已知起算數(shù)據(jù)，采取空間距離后方交會(huì)方法，確定待測(cè)點(diǎn)位置D1D2D3準(zhǔn)確位置一臺(tái)接收機(jī)同時(shí)取得與三個(gè)以上GPS衛(wèi)星之間距離。若多于四個(gè)，則可優(yōu)選出四個(gè)進(jìn)行計(jì)算。19/43首先GPS接收器逐一搜尋衛(wèi)星，接收由GPS衛(wèi)星發(fā)放數(shù)據(jù)，以接收時(shí)間信息和位置信息，經(jīng)過(guò)運(yùn)算過(guò)程GPS接收器接收衛(wèi)星發(fā)送信號(hào)，得知衛(wèi)星距離。與兩顆以上衛(wèi)星重復(fù)此過(guò)程，GPS接收器就能夠確知空間內(nèi)唯一位置。與三顆衛(wèi)星連接情況下，GPS接收器就能計(jì)算出2D空間內(nèi)位置，僅包含水平位置。為了深入計(jì)算其高度，GPS接收器需要4顆衛(wèi)星支持，即可取得3D空間位置。GPS定位過(guò)程全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論20/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論四、GPS誤差和糾正GPS接收機(jī)進(jìn)行測(cè)距時(shí)，普通都采取被動(dòng)式測(cè)距，即發(fā)射站（衛(wèi)星）準(zhǔn)確地按要求瞬間發(fā)出信號(hào)，GPS接收機(jī)依據(jù)自己時(shí)鐘統(tǒng)計(jì)接收信號(hào)時(shí)間，依據(jù)二者之間時(shí)間差，求出單程距離，因?yàn)榘瑫r(shí)鐘誤差及大氣層延遲誤差，也稱偽距法。

若不考慮時(shí)鐘誤差及大氣層延遲誤差，則GPS接收機(jī)與衛(wèi)星距離為：R=C*

t，此時(shí)定位精度太差；若考慮，則計(jì)算復(fù)雜，更正也有限。

只用一個(gè)GPS接收機(jī)進(jìn)行定位，稱為絕對(duì)GPS定位，其優(yōu)點(diǎn)是全球性、實(shí)時(shí)性，但精度有限，誤差難以消除。21/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論GPS誤差和糾正除了存在測(cè)距誤差之外，美國(guó)國(guó)防部為了預(yù)防未經(jīng)許可用戶將GPS用于軍事目標(biāo)，還實(shí)施了各種技術(shù)對(duì)定位精度進(jìn)行限制。首先就是用反電子坑騙技術(shù)（Anti-spoofing，AS）將P碼（精碼）進(jìn)行加密，禁止普通用戶取得；其次就是采取選擇可用性技術(shù)（SelectiveAvailability，SA），將C/A碼定位精度從20m降低到100m。1996年3月底，美國(guó)副總統(tǒng)戈?duì)栃婷绹?guó)政府將對(duì)GPS政策進(jìn)行重大改變，并同時(shí)宣告將繼續(xù)免收用戶直接費(fèi)用而向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)（StandardPositioningingService，SPS）和其它用于商業(yè)及和平目標(biāo)定位服務(wù)。依據(jù)這一政策，預(yù)計(jì)將在年左右最終停頓執(zhí)行SA政策，但實(shí)際上白宮已于5月1日取消了SA政策。22/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論GPS誤差和糾正

即使測(cè)距誤差和認(rèn)為誤差給GPS民用帶來(lái)了很大障礙，不過(guò)能夠經(jīng)過(guò)差分技術(shù)來(lái)糾正。差分技術(shù)原理就是經(jīng)過(guò)2臺(tái)或多臺(tái)GPS接收機(jī)，在一個(gè)或多個(gè)已知位置安置一臺(tái)或多臺(tái)GPS接收機(jī)作為基準(zhǔn)站接收衛(wèi)星信號(hào)，其它一臺(tái)GPS接收機(jī)作為未知位置定位設(shè)備，經(jīng)過(guò)它們同時(shí)觀察值之差便能夠消除常數(shù)系統(tǒng)誤差。這種定位方式稱為相對(duì)GPS定位。

靜態(tài)差分：利用基準(zhǔn)站和定位設(shè)備之間同時(shí)觀察值進(jìn)行誤差消除過(guò)程是在測(cè)量后進(jìn)行。

動(dòng)態(tài)差分：誤差消除過(guò)程是利用通信設(shè)備在測(cè)量同時(shí)進(jìn)行。23/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論其它衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)還有：

俄羅斯全球軌道導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)（GLONASS），與GPS極為相同，也由24顆衛(wèi)星組成（21顆工作，3顆在軌備用）。

我國(guó)“北斗雙星”導(dǎo)航定位系統(tǒng)，又稱無(wú)線電測(cè)向衛(wèi)星業(yè)務(wù)（RDSS）系統(tǒng)。這是一個(gè)導(dǎo)航和個(gè)人通信技術(shù)結(jié)合衛(wèi)星定位系統(tǒng)，由兩顆太空衛(wèi)星（“北斗1號(hào)”和“北斗2號(hào)”）、控制站和接收機(jī)組成組成，是一個(gè)區(qū)域性定位和通信系統(tǒng)，原理與GPS一樣，但精度比較差。

歐洲空間局NAVSAT。

國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星組織INMARSAT。

五、其它衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)概論24/43一、GPS分類：衛(wèi)星接收機(jī)種類很多，依據(jù)型號(hào)分為：測(cè)地型、全站型、定時(shí)型、手持型、集成型；依據(jù)用途分為：車載式、船載式、機(jī)載式、星載式、彈載式。全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論第二節(jié)GPS分類、特點(diǎn)及應(yīng)用25/43GPS問(wèn)世標(biāo)志著電子導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展到了一個(gè)愈加輝煌時(shí)代。與其它導(dǎo)航系統(tǒng)相比，GPS主要特點(diǎn)有以下六個(gè)方面：1、定位精度高應(yīng)用實(shí)踐已經(jīng)證實(shí)，GPS相對(duì)定位精度在50km以內(nèi)可達(dá)10-6，100～500km可達(dá)10-7，1000km可達(dá)10-9。另外，GPS可為各類用戶連續(xù)地提供高精度三維位置、三維速度和時(shí)間信息。全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論二、GPS特點(diǎn)26/432．觀察時(shí)間短伴隨GPS系統(tǒng)不停完善，軟件不停更新，當(dāng)前GPS接收機(jī)一次定位和測(cè)速工作在一秒甚至更小時(shí)間內(nèi)便可完成，這對(duì)高動(dòng)態(tài)用戶來(lái)講尤其主要。3．執(zhí)行操作簡(jiǎn)便伴隨GPS接收機(jī)不停改進(jìn)，自動(dòng)化程度越來(lái)越高，有已達(dá)"傻瓜化"程度；接收機(jī)體積越來(lái)越小，重量越來(lái)越輕，極大地減輕了測(cè)量工作者工作擔(dān)心程度和勞動(dòng)強(qiáng)度，使野外工作變得輕松愉快。全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論二、GPS特點(diǎn)27/434．全球全天候作業(yè)因?yàn)镚PS衛(wèi)星數(shù)目較多且分布合理，所以在地球上任何地點(diǎn)均可連續(xù)同時(shí)觀察到最少4顆衛(wèi)星，從而保障了全球、全天候連續(xù)實(shí)時(shí)導(dǎo)航與定位需要。目前GPS觀察可在一天二十四小時(shí)內(nèi)任何時(shí)間進(jìn)行，不受陰天黑夜、起霧刮風(fēng)、下雨下雪等氣候影響。5．功能多、多用途GPS系統(tǒng)不但可用于測(cè)量、導(dǎo)航，還可用于測(cè)速、測(cè)時(shí)。測(cè)速精度可達(dá)0.1m/s，測(cè)時(shí)精度可達(dá)幾十毫微秒。其應(yīng)用領(lǐng)域不停擴(kuò)大。6．抗干擾性能好、保密性強(qiáng)因?yàn)镚PS系統(tǒng)采取了偽碼擴(kuò)頻技術(shù)，因而GPS衛(wèi)星所發(fā)送信號(hào)具有良好抗干擾性和保密性。全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論二、GPS特點(diǎn)28/43全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論三、GPS當(dāng)前應(yīng)用情況(1)陸地應(yīng)用：主要包含車輛導(dǎo)航、應(yīng)急反應(yīng)、大氣物理觀察、地球物理資源勘探、工程測(cè)量、變形監(jiān)測(cè)、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、市政規(guī)劃控制等；(2)海洋應(yīng)用，包含遠(yuǎn)洋船最正確航程航線測(cè)定、船只實(shí)時(shí)調(diào)度與導(dǎo)航、海洋救援、海洋探寶、水文地質(zhì)測(cè)量以及海洋平臺(tái)定位、海平面升降監(jiān)測(cè)等；(3)航空航天應(yīng)用，包含飛機(jī)導(dǎo)航、航空遙感姿態(tài)控制、低軌衛(wèi)星定軌、導(dǎo)彈制導(dǎo)、航空救援和載人航天器防護(hù)探測(cè)等。29/43總之，GPS技術(shù)已發(fā)展成多領(lǐng)域（陸地、海洋、航空航天），多模式（GPS、DGPS、LADGPS、WADGPS等），多用途（在途導(dǎo)航、精密定位、準(zhǔn)確定時(shí)、衛(wèi)星定軌、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、資源調(diào)查、工程建設(shè)、市政規(guī)劃、海洋開(kāi)發(fā)、交通管制等），多機(jī)型（測(cè)地型、定時(shí)型、手持型、集成型、車載式、船載式、機(jī)載式、星載式、彈載式等）高新技術(shù)國(guó)際性產(chǎn)業(yè)。GPS應(yīng)用領(lǐng)域，上至航空航天器，下至打魚(yú)、導(dǎo)游和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，已經(jīng)無(wú)所不在了，正如人們所說(shuō)"今后GPS應(yīng)用，將只受人類想象力制約"。全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論30/431991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，裝在上衣口袋里GPS接收機(jī)為無(wú)地圖沙漠作戰(zhàn)發(fā)揮了巨大作用。在"盟軍行動(dòng)"中，把GPS集成系統(tǒng)裝入導(dǎo)彈和制導(dǎo)導(dǎo)彈，使命中精度到達(dá)9m，而且使機(jī)載炸彈具備了在夜間和惡劣天氣條件下準(zhǔn)確打擊能力。由此可見(jiàn)，GPS早已成為高技術(shù)武器平臺(tái)不可缺乏關(guān)鍵組成部分。在新世紀(jì)以及未來(lái)軍事戰(zhàn)爭(zhēng)中GPS將發(fā)揮愈加巨大作用。經(jīng)過(guò)不懈努力鉆研，如今已經(jīng)取得些成績(jī)而展現(xiàn)出以下技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：1、采取創(chuàng)新軌道設(shè)計(jì)歐洲第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)研制中，當(dāng)前采取創(chuàng)新軌道設(shè)計(jì)"伽利略"方案被認(rèn)為是能夠?qū)崿F(xiàn)最少投入而到達(dá)理想應(yīng)用目標(biāo)最正確方案。它既是獨(dú)立系統(tǒng)，又有開(kāi)放性特點(diǎn)，可與GPS兼容。這種系統(tǒng)還將在民航選擇最正確航線、飛機(jī)安全進(jìn)場(chǎng)著陸等領(lǐng)域有新應(yīng)用突破。全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論四、GPS發(fā)展趨勢(shì)與創(chuàng)新思緒31/43為預(yù)防地方干擾，美國(guó)將在發(fā)射第7顆GPS-2F衛(wèi)星上開(kāi)始使用新型信號(hào)結(jié)構(gòu)。這么，除愈加保密外，還可實(shí)現(xiàn)6dB信號(hào)/干擾比改進(jìn)。為此，正在研制不受干擾和坑騙GPS接收機(jī)應(yīng)用模塊和選擇利用抗坑騙模塊，同時(shí)裝有這兩種模塊接收機(jī)被稱為"國(guó)防部高級(jí)GPS接收機(jī)"（DARG）。美國(guó)還在開(kāi)發(fā)抗干擾軍事偽系統(tǒng)（MP），它可為地域發(fā)射GPS差分信號(hào)，以改進(jìn)信號(hào)捕捉并提升質(zhì)量。為保護(hù)軍用飛機(jī)使用GPS，美國(guó)還在開(kāi)發(fā)微型自適應(yīng)天線陣。為使敵方不能使用GPS，美國(guó)已開(kāi)發(fā)出GPS干擾機(jī)，只有可口可樂(lè)瓶大小干擾機(jī)可使敵方無(wú)法接收GPS信號(hào)。全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論2．大力開(kāi)發(fā)抗干擾和干擾技術(shù)32/43進(jìn)入二十一世紀(jì)，GPS在各方面應(yīng)用都將加強(qiáng)和發(fā)展。1．GPS在綜合服務(wù)系統(tǒng)中應(yīng)用在全球GPS連續(xù)運(yùn)行站（約200個(gè)）基礎(chǔ)上所組成IGS（InternationalGPS），是GPS連續(xù)運(yùn)行站網(wǎng)和綜合服務(wù)系統(tǒng)范例。它無(wú)償向全球用戶提供GPS各種信息，如GPS精密星歷、快速星歷、預(yù)報(bào)星歷、IGS站坐標(biāo)及其運(yùn)動(dòng)速率、IGS站所接收GPS信號(hào)相位和偽距數(shù)據(jù)、地球自轉(zhuǎn)速率等。這些信息在大地測(cè)量和地球動(dòng)力學(xué)方面支持了無(wú)數(shù)科學(xué)項(xiàng)目，包括電離層、氣象、參考框架、精密時(shí)間傳遞、高分辨推算地球自轉(zhuǎn)速率及其變化、地殼運(yùn)動(dòng)等。全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論五、GPS應(yīng)用前景遼闊33/43GPS監(jiān)測(cè)電離層是GPS空間氣象學(xué)開(kāi)端。太空中充滿了等離子體、宇宙射線粒子、各種波段電磁輻射，因?yàn)樘?yáng)常在1秒鐘內(nèi)拋出百萬(wàn)噸量級(jí)帶電物，電離層由此而受到強(qiáng)烈干擾，這是空間氣象學(xué)研究一個(gè)對(duì)象。經(jīng)過(guò)測(cè)定電離層對(duì)GPS信號(hào)延遲來(lái)確定在單位體積內(nèi)總自由電子含量（TEC），以建立全球電離層數(shù)字模型。全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論2．GPS在電離層監(jiān)測(cè)中應(yīng)用34/43直到近期因?yàn)镚PS軌道精度大大提升后，當(dāng)對(duì)流層折射已經(jīng)成為限制GPS定位精度提升一個(gè)主要障礙時(shí)，才開(kāi)始認(rèn)真對(duì)對(duì)流層監(jiān)測(cè)研究。全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論3．GPS在對(duì)流層監(jiān)測(cè)中應(yīng)用35/43過(guò)去幾年來(lái)利用大氣對(duì)GPS信號(hào)延遲噪聲發(fā)展了GPS大氣學(xué)，當(dāng)前也正在利用GPS定位中多路徑效應(yīng)發(fā)展GPS測(cè)高技術(shù)，即利用空載GPS作為測(cè)高儀進(jìn)行測(cè)高。它是經(jīng)過(guò)利用海面或冰面所反射GPS信號(hào)，求定海面或冰面地形，測(cè)定波浪形態(tài)，洋流速度和方向。全球定位系統(tǒng)概論全球定位系統(tǒng)概論4．GPS在衛(wèi)星測(cè)高儀中應(yīng)用36/43衛(wèi)星對(duì)衛(wèi)星追蹤（SST）技術(shù)實(shí)質(zhì)是以高分辨率測(cè)定兩顆衛(wèi)星間距離改變。普通分為兩類，即高低衛(wèi)星追蹤和低低衛(wèi)星追蹤。前一類是高軌衛(wèi)星（如對(duì)地靜止衛(wèi)星，GPS衛(wèi)星等）追蹤低軌（LEO）衛(wèi)星或空間飛行器；