地面控制部分GPS系统的功能和分类

（一）空间星座部分

按目前的方案，全球定位系统的空间部分使用21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座，记作（21+3）GPS星座，高度约20200 km，均为近圆形轨道，运行周期约为11 小时58 分，分布在6 个轨道面上（每个轨道面上有4 颗），轨道倾角为55°。卫星的分布可在全球的任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星，并能保持良好的位置精度衰减因子，这就提供了在时间上连续的全球导航能力。

卫星向地面发射两个波段的载波信号，载波信号频率分别为1575.442 MHz（L1 波段）和1227.6 MHz（L2 波段），卫星上安装了精度很高的原子钟，以确保频率的稳定性，在载波上调制有表示卫星位置的广播星历，用于测距的C/A 码和P 码，以及其他系统信息，能在全球范围内，向任意多用户提供高精度的、全天候的、连续的、实时的三维测速、三维定位和授时。

（二）地面控制部分

GPS 系统的控制部分由设在美国本土的四个监控站、一个上行注入站和一个主控站组成。监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站。主控站设在范登堡空军基地，主要任务是收集各监控站对GPS 卫星的全部观测数据，利用这些数据计算每颗GPS 卫星的轨道和卫星钟改正值。上行注入站也设在范登堡空军基地，它的任务主要是在每颗卫星运行至上空时把这类导航数据及主控站的指令注入卫星。(www.xing528.com)

（三）用户设备部分

GPS 用户接收机能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS 信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS 卫星所发送的导航电文，实时地计算出用户接收机所处的三维位置，甚至三维速度和时间。

GPS 卫星发送的导航定位信号，是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋和空间的广大用户，只要用户拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备，即GPS信号接收机，就可以在任何时候用GPS信号进行导航定位测量。根据使用目的的不同，用户要求的GPS信号接收机也各有差异。目前世界上已有几十家工厂生产GPS接收机，产品也有几百种，这些产品可以按照原理、用途、功能等来分类。