GPS定位系統是靠車載終端內置SIM通過移動GPRS信號傳輸到後台來實現定位。在遠的地方定位人的行蹤。GPS衛星定位系統的前身是美軍研製的一種“子午儀”導航衛星系統，GPS全球定位系統是20世紀70年代由美國陸海空三軍聯合研製的新一代空間衛星導航GPS定位系統。
經過20餘年的研究實驗，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛星星座己布設完成。
基本介紹
- 中文名：GPS衛星定位系統
- 外文名：GPS satellite positioning system
- 研製時間：20世紀70年代
- 前身：子午儀
- 功能：跟蹤、導航、查詢、指揮、援助
- 構成：空間衛星、地面監控站、用戶設備
- 主要用途：陸地、海洋、航空航天
歷史發展,工作原理,功能介紹,車輛跟蹤功能,路線導航功能,信息查詢功能,話務指揮功能,緊急援助功能,主要構成,技術方面,主要用途,車載系統,運輸套用,其他套用,
歷史發展
GPS系統的前身為美軍研製的一種“子午儀”導航衛星系統(Transit），1958年研製，64年正式投入使用。該系統用5到6顆衛星組成的星網工作，每天最多繞過地球13次，並且無法給出高度信息，在定位精度方面也不盡如人意。然而，子午儀系統使得研發部門對衛星定位取得了初步的經驗，並驗證了由衛星系統進行定位的可行性，為GPS系統的研製埋下了鋪墊。由於衛星定位顯示出在導航方面的巨大優越性及子午儀系統存在對潛艇和艦船導航方面的巨大缺陷。美國海陸空三軍及民用部門都感到迫切需要一種新的衛星導航系統。為此,美國海軍研究實驗室(NRL)提出了名為Tinmation的用12到18顆衛星組成10000km高度的全球定位網計畫，並於67年、69年和74年各發射了一顆試驗衛星，在這些衛星上初步試驗了原子鐘計時系統，這是GPS系統精確定位的基礎。而美國空軍則提出了621-B的以每星群4到5顆衛星組成3至4個星群的計畫，這些衛星中除1顆採用同步軌道外其餘的都使用周期為24h的傾斜軌道 該計畫以偽隨機碼(PRN)為基礎傳播衛星測距信號，其強大的功能，當信號密度低於環境噪聲的1%時也能將其檢測出來。偽隨機碼的成功運用是GPS系統得以取得成功的一個重要基礎。海軍的計畫主要用於為艦船提供低動態的2維定位，空軍的計畫能供提供高動態服務，然而系統過於複雜。由於同時研製兩個系統會造成巨大的費用而且這裡兩個計畫都是為了提供全球定位而設計的，所以1973年美國國防部將二者合而為一，並由國防部牽頭的衛星導航定位聯合計畫局（JPO)領導，還將辦事機構設立在洛杉磯的空軍航天處。該機構成員眾多，包括美國陸軍、海軍、海軍陸戰隊、交通部、國防製圖局、北約和澳大利亞的代表。
工作原理
GPS定位系統工作原理是由地面主控站收集各監測站的觀測資料和氣象信息,計算各衛星的星曆表及衛星鐘改正數,按規定的格式編輯導航電文,通過地面上的注入站向GPS衛星注入這些信息。測量定位時,用戶可以利用接收機的儲存星曆得到各個衛星的粗略位置。根據這些數據和自身位置,由計算機選擇衛星與用戶聯線之間張角較大的四顆衛星作為觀測對象。觀測時,接收機利用碼發生器生成的信息與衛星接收的信號進行相關處理,並根據導航電文的時間標和子幀計數測量用戶和衛星之間的偽距。將修正後的偽距及輸入的初始數據及四顆衛星的觀測值列出3個觀測方程式,即可解出接收機的位置,並轉換所需要的坐標系統,以達到定位目的。 簡單來說GPS定位系統是靠你的車載終端中內置一張手機卡，通過手機信號傳輸到後台，來實現定位，GPS終端就是這個後台，可以幫你實現一鍵導航、後台服務、等各種人性服務。
功能介紹
車輛跟蹤功能
利用GPS和電子地圖可以實時顯示出車輛的實際位置，並可任意放大、縮小、還原、換圖；可以隨目標移動，使目標始終保持在螢幕上；還可實現多視窗、多車輛、多螢幕同時跟蹤。利用該功能可對重要車輛和貨物進行跟蹤運輸。
路線導航功能
提供出行路線規劃是汽車導航系統的一項重要的輔助功能，它包括自動線路規劃和人工線路設計。自動線路規劃是由駕駛者確定起點和目的地，由計算機軟體按要求自動設計最佳行駛路線，包括最快的路線、最簡單的路線、通過高速公路路段次數最少的路線的計算。人工線路設計是由駕駛員根據自己的目的地設計起點、終點和途經點等，自動建立路線庫。線路規劃完畢後，顯示器能夠在電子地圖上顯示設計路線，並同時顯示汽車運行路徑和運行方法。
信息查詢功能
為用戶提供主要物標、如旅遊景點、賓館、醫院等資料庫，用戶能夠在電子地圖上顯示其位置。同時，監測中心可以利用監測控制台對區域內的任意目標所在位置進行查詢，車輛信息將以數字形式在控制中心的電子地圖上顯示出來。
話務指揮功能
指揮中心可以監測區域內車輛運行狀況，對被監控車輛進行合理調度。指揮中心也可隨時與被跟蹤目標通話，實行管理。
緊急援助功能
通過GPS定位和監控管理系統可以對遇有險情或發生事故的車輛進行緊急援助。監控台的電子地圖顯示求助信息和報警目標，規劃最優援助方案，並以報警聲光提醒值班人員進行應急處理。、等各種人性服務。GPS定位系統隨著社會的發展被套用到越來越多的行業，它起到前期監督，後期管理的作用，統一分配，便於管理，提高我們的工作效率，降低成本。
主要構成
GPS主要由空間衛星星座、地面監控站及用戶設備三部分構成。
GPS空間衛星星座
GPS空間衛星星座由21顆工作衛星和3顆在軌備用衛星組成。24顆衛星均勻分布在6個軌道平面內,軌道平面的傾角為55°,衛星的平均高度為20200 km,運行周期為11 h 58 min。衛星用L波段的兩個無線電載波向廣大用戶連續不斷地傳送導航定位信號,導航定位信號中含有衛星的位置信息,使衛星成為一個動態的已知點。在地球的任何地點、任何時刻,在高度角15°以上,平均可同時觀測到6顆衛星,最多可達到9顆。GPS 衛星產生兩組電碼，一組稱為C/A 碼( Coarse/Acquisition Code11023MHz)，一組稱為P碼(Precise Code 10123MHz) 。
地面監控站
地面控制部分由一個主控站，5個全球監測站和3個地面控制站組成。監測站均配裝有精密的銫鐘和能夠連續測量到所有可見衛星的接受機。監測站將取得的衛星觀測數據,包括電離層和氣象數據，經過初步處理後，傳送到主控站。主控站從各監測站收集跟蹤數據，計算出衛星的軌道和時鐘參數，然後將結果送到3個地面控制站。地面控制站在每顆衛星運行至上空時，把這些導航數據及主控站指令注入到衛星。這種注入對每顆GPS衛星每天一次，並在衛星離開注入站作用範圍之前進行最後的注入。如果某地面站發生故障，那么在衛星中預存的導航信息還可用一段時間，但導航精度會逐漸降低。
用戶設備
技術方面
隨著生活水平的進步，無線通信技術和全球衛星定位系統(GPS)技術越來越多地套用於日常生活的方方面面開始。無論是汽車或尋找兒童或老年人智力殘疾喪失安全監控和維護，無線通信(GSM)和差分全球定位系統(DGPS)技術發揮了重要作用。基於全球移動通信系統(GSM)的無線通信網路覆蓋一個大範圍的數據已被破壞，很好用的便當，成本低。單獨的GPS系統，GSM系統的車輛和人員通過無線衛星定位通信鏈路的行動電話用戶完成車輛和人員的監控傳送位置信息。
主要用途
(1)陸地套用，主要包括車輛導航、應急反應、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監測、地殼運動監測、 市政規劃控制等；(2)海洋套用，包括遠洋船最佳航程航線測定、船隻實時調度與導航、海洋救援、海洋探寶、水文地質測量以及海洋平台定位、海平面升降監測等；(3)航空航天套用，包括飛機導航、航空遙感姿態控制、低軌衛星定軌、飛彈制導、航空救援和載人太空飛行器防護探測等，GPS技術也同樣套用於特大橋樑的控制測量中。由於無需通視，可構成較強的網形，提高點位精度，同時對檢測常規測量的支點也非常有效。GPS技術在隧道測量中也具有廣泛的套用前景，GPS測量無需通視，減少了常規方法的中間環節，因此，速度快、精度高，具有明顯的經濟和社會效益。
車載系統
當通過硬體和軟體做成GPS定位終端用於車輛定位的時候，稱為車載GPS,但光有定位還不行，還要把這個定位信息傳到報警中心或者車載GPS持有人那裡，我們稱為第三方。所以GPS定位系統中還包含了GSM網路通訊（手機通訊），通過GSM網路用簡訊的方式把衛星定位信息傳送到第三方。通過微機解讀簡訊電文，在電子地圖上顯示車輛位置。這樣就實現了車載GPS定位。 與此同時，在車上安裝相應的探測感測器，利用車載GPS定位的GSM網路通訊功能，同樣能把防盜報警信息傳送到第三方，或者把這個報警電話、簡訊直接傳送到車主手機上，完成車載GPS防盜報警。這裡可以看出，車載GPS定位的GSM網路部分實際上是一個智慧型手機，可以和第三方互相通訊，還可以把車輛被搶，司機被劫、被綁架等信息傳送到第三方。 所以說車載GPS定位是定位、防盜、防劫的。 類似車載GPS終端的還有定位手機、個人定位器等。GPS衛星定位由於要通過第三方定位服務，所以要交納不等的月/年服務費。現今所有的GPS定位終端，都沒有導航功能。因為再需要增加硬體和軟體，成本提高。 我們在電視裡看到的車載GPS廣告，和上述的車載GPS完全是兩回事。它是一種GPS導航產品，當需要導航時，首先定位，也就是導航的起點，這與真正的GPS定位是不同的，它不能把定位信息傳送到第三方和持有人那裡，因為導航儀中缺少手機功能。比如你把導航儀放在車裡，你朋友把車借開走了，導航儀不能發信息給你，那你就無法查找車輛位置。所以導航儀是不能定位的。 你說我買的是導航手機該行了吧，你想想，你把導航手機放在車上，如果車被盜了，那個手機會自己給你或第三方打電話發簡訊嗎？它是需要人來操作的。所以說現今的導航終端都沒有定位功能。 導航終端可以導航路線，讓你在陌生的地方不迷路，劃出路線讓你到達目的地，告訴你自己當前位置，和周邊的設施等等。
運輸套用
在貨櫃運輸中套用
針對貨櫃運輸中的套用，GPS衛星定位系統是監控中心或分控中心以及用戶中心的組成部分，它為套用伺服器提供註冊、修改、註銷車載終端用戶的操作界面。同時為配置報警路由信息、車載終端參數提供操作界面，也整合了大量的貨櫃運輸的業務分析管理工具。
在貨櫃運輸中的套用有以下方面：
（一）車輛監控；
（二）貨櫃監控及報警（有源電子鉛封系統提供功能）；
（三）實時定位；
（四）車載設備上報數據；
（五）車輛報警、報告功能；
（六）報警監聽；
（七）遠程控制；
（八）車輛調度；
（九）車輛軌跡數據保存和回放。
其他套用
1. 計程車、長途客車、貨運車輛的監控調度指揮系統
2. 物流車輛的監控、調度指揮系統
3. 交通管理等政府部門車輛的調度指揮系統
4. 保險公司值勤車輛的監控、調度指揮系統
5.公安、交警值勤車輛的監控、調度指揮系統
6. 銀行運鈔車輛的監控調度指揮系統
7. 郵政、120急救車輛調度監控系統
8. 機關、企業四人車輛的定位控制等等
9. 小孩、老人定位
10. v-ern-ment職能部門處置緊急突發事件，對具體負責人行動小組進行遠程監控調度管理。
11. 軍警演習操控調度指揮監控管理。
12. 檢調追蹤，公務車輛管理監控等。
13. 高科技安全防護緊急救援禮品。
14. 私人偵探工具等。
15. 老年痴呆症患者及盲人隨身攜帶，避免走失。
16. 精神病患者隨身攜帶避免走失。
17.公安對犯毒進行跟蹤。
18. 婚姻家庭出現問題（第三者）。
19. 盲人行走不便進行跟蹤。
20. 腳踏車、電動車、機車防偷跟蹤
21. 老鷹放飛路線跟蹤。
22、運動員訓練路線跟蹤。
23、寵物、保護動物的定位。
