全球定位系统(GPS)中的广义相对论效应及其对系统(21)

全球定位系统(GPS)中的广义相对论效应及其对系统静态绝对定位方程的修正

卫星采用两种伪随机码对发射信号进行调制，一种是保密的精密码（P）码，它同时调制调制在f1和f2两个频率上，主要是向美国及其盟国的军事用户提供精密定

位服务，另一种是粗捕获码（C/A）码，仅调制在f1上，向全世界民用用户提供标

准定位服务。卫星发播的导航电文包括：卫星星历、时钟偏差校正参数、信号传播延迟参数、卫星状态信息、时间同步信息和全部卫星的概略星历。导航电文通过两种伪随机码的扩频调制后发射给用户。用户通过对导航电文的解码，可以得到以上各参数，用于定位计算。

2．地面控制系统：GPS系统的地面控制系统是整个系统的神经中枢，是保证

整个系统运行的核心，由美国国防部监管。它由1个主控站；3个信息注入站和5个卫星监测跟踪站（分布情况如图3所示）组成。

主控站设在美国科罗拉多州的一个军事基地的山洞里。主控站主要负责协调

和管理地面监控系统，根据各监测站资料，推算预报各卫星的星历、钟差和大气修正参数编制导航电文；对监测站的钟差、偏轨或失效卫星实行调控和调配。并将导航电文、指令传送到注入站。

3个注入站分别位于阿松森、迭哥伽西亚、卡瓦加兰——赤道带附近的美国

海外空军基地。注入站主要任务是：将主控站推算和编制的卫星星历、导航电文、控制指令注入相应的卫星的存储系统，并监测GPS卫星注入信息的正确性。

5个监测站分别位于夏威夷、科罗拉多、阿松森、迭哥伽西亚、卡瓦加兰，

主要负责监测卫星的轨道数据、大气数据以及卫星工作状态。通过主控站的遥控指令监测站自动采集各种数据：对可见GPS卫星每6分钟进行一次伪距测量和多普勒积分观测、采集气象要素等数据，每15分钟平滑一次观测数据。所有观测资料经计算机初处理后储存和传送到主控站，用以确定卫星的精确轨道。

3．用户部分

用户部分主要是各种类型的GPS接收机。接收机的主要功能是：接收卫星发

播的信号并利用本机产生的伪随机码取得距离观测值和导航电文；根据导航电文提供的卫星位置和钟差改正信息、计算接收机的位置。

用户设备主要由GPS接收机硬件和数据处理软件，以及微处理机及其终端设

备组成；GPS接收机硬件一般包括主机，天线和电源。软件部分是指各种后处理软件包，其主要作用是对观测数据进行精加工，以便获得精密定位结果。

3.2GPS系统的应用

GPS卫星所发送的导航定位信号，是一种可供无数用户共享的空间信息资源

[28]。陆地、海洋和空间的广大用户，只要持有一种能够接收、跟踪、变换和测量的GPS信号接收机，就可以全天候和全球性地测量运动载体的七维状态参数和三