Question

全球卫星定位系统（GPS）有哪些用途？

Answer 1

为实现全天候、全球性和高精度的连续导航与定位， 1973年美国国防部批准其陆海空三军联合研制第二代卫星导航定位系统——全球定位系统(Global Position System)，简称GPS系统。起初的GPS方案由24颗卫星组成，这些卫星分布在互成120°的三个轨道平面上，每个轨道平面分布8颗卫星，这样的卫星布局可保证在地球上的任何位置都能同时观测到 6~9颗卫星。为了识别不同的卫星信号并提高系统的抗干扰能力和保密能力，科学家们采用了直接序列扩频技术(DS—SS)，整个系统相当于一个码分多址系统(CDMA)。为了补偿电离层效应的影响，该系统采用了双频调制。1978年，由于美国政府压缩国防预算，减少了对GPS的拨款，GPS联合办公室就将原来计划中卫星数由24颗减少到18颗，并调整了卫星的布局。18颗卫星分布在互成60°的6个轨道平面上，每个轨道平面分布3颗卫星，这样的配置基本能够保证在地球上任何位置均能同时观测到至少4颗卫星。但试验发现这样的卫星配置可靠性不高，另外由于在海湾战争中GPS发挥了巨大的作用，因此，在1990年对第二方案进行了修改，最终方案是由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成整个系统，6个轨道平面的每个平面上分布4颗卫星，这样的配置使同时出现在地平线以上的卫星数因时间和地点而异，最少为4颗，最多可达11颗。

GPS系统的建立给定位和导航带来巨大的变化。它可以满足不同用户的需要。在航海领域，它能进行石油勘测、海洋捕鱼、浅滩测量、暗礁定位等；在航空领域，它可以在飞机进场、着陆、中途导航、飞机会合和空中加油、武器准确投掷及空中交通管制等；在陆地上，它可用于各种车辆和人员的定位、大地测量、摄影测量、野外调查和勘探的定位等。在空间技术方面，可以用于弹道导弹的引航和定位，空间飞行器的导航和定位等。