全球定位系統(tǒng)(GPS)的英文全名是“Navigation Satellite Timing And Ran-ging/Global Position System”，其意為“衛(wèi)星測時測距導(dǎo)航/全球定位系統(tǒng)”，縮 寫為NAVSTAR/GPS，簡稱GPS系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的，具有在海、 陸、空進行實時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。

GPS系統(tǒng)是美國繼阿波羅登月飛船和航天飛機以后第三大航天工程。它 是在子午儀衛(wèi)星系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，這個系統(tǒng)從20世紀(jì)70年代開始研 制，歷時20年，耗資200億美元，于1994年全面建成。開始時GPS系統(tǒng)只用于 軍事目的，后美國宣布將該系統(tǒng)開放為軍民兩用系統(tǒng)，隨即在商業(yè)、科學(xué)研究等 領(lǐng)域開始廣泛使用。

GPS系統(tǒng)由三部分組成：空間部分——GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控部分—— 地面監(jiān)控系統(tǒng)和用戶接收部分一一GPS信號接收機。

GPS空間部分使用了 24顆衛(wèi)星組成的星座，衛(wèi)星髙度約2萬千米，分布在 6條升交點互隔60°的軌道面上，衛(wèi)星軌道傾角為55°，每條軌道上均勻分布4顆 衛(wèi)星，相鄰軌道上的衛(wèi)星相隔40°,使得在沒有阻隔的情況下，地球上任何地方 至少同時可以觀測到4顆衛(wèi)星。

地面監(jiān)控部分包括4個監(jiān)控間、1個上行注入站和1個主控站。監(jiān)控站的 主要任務(wù)是取得衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)并將這些數(shù)據(jù)傳送至主控站，由主控站對地面監(jiān) 控部實行全面控制。主控站的主要任務(wù)是收集各監(jiān)控站對GPS衛(wèi)星的全部觀 測數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)計算每顆GPS衛(wèi)星的軌道和衛(wèi)星鐘改正值。上行注人站 的任務(wù)主要是在每顆衛(wèi)星運行至上空時把這類導(dǎo)航數(shù)據(jù)及主控站指令注入 衛(wèi)星。

GPS系統(tǒng)具有全能性(海洋、陸地、航空和航天）、全球性、全天候、連續(xù)性和

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實時性的導(dǎo)航、定位和定時的功能。能為各類用戶提供精密H維位置、三維速 度,并給出ABC的衛(wèi)星時間基準(zhǔn)。因此GPS系統(tǒng)被認(rèn)為是當(dāng)前定位導(dǎo)航授時設(shè) 備中ABC重要的發(fā)展。隨著GPS系統(tǒng)的不斷改進，硬、軟件的不斷完善，其應(yīng)用領(lǐng) 域正在不斷地開拓，目前已遍及國民經(jīng)濟各個部門，如地質(zhì)測量、交通導(dǎo)航、救 援、農(nóng)業(yè)、野外探險等，可以說GPS系統(tǒng)已經(jīng)深入國民生產(chǎn)、日常生活的方方 面面。

而在旅游、戶外探險等領(lǐng)域，GPS系統(tǒng)也是很好的幫手，人們可以在陌生的 城市里迅速找到目的地，并且可以選擇ABC優(yōu)的路徑行進。戶外參與者攜帶GPS 接收機，可快捷地找到行進路線、合適的露營地點，避免迷路。

(一）分類

對于普通用戶來說，需要使用的是能夠接收、跟蹤、變換和測量GPS信號的 接收設(shè)備，即GPS信號接收機（簡稱GPS接收機），即可以在任何時候用GPS 信號進行導(dǎo)航定位測量。根據(jù)使用目的的不同，用戶需要的GPS接收機也各有 差異。目前世界上有數(shù)十家工廠在生產(chǎn)GPS接收機，產(chǎn)品有幾百種。一般民用 常用的是導(dǎo)航型接收機，此類型的接收機主要用于運動載體的導(dǎo)航，它可以實時 給出位置和速度。這類接收機價格便宜，應(yīng)用廣泛，但一般單點實時定位ABC度 較低，誤差為土25毫米，有SA(Selective Availability)影響為士 100毫米。根據(jù) 使用領(lǐng)域的不同，導(dǎo)航型接收機可以分為以下幾種。

1. 車載導(dǎo)航

車載導(dǎo)航用于車輛的導(dǎo)航定位，內(nèi)載可更新的地面道路電子地圖，可以向用 戶提供車輛運行情況的信息，如行進線、路標(biāo)、路口、航路電腦，還可以根據(jù)地理 環(huán)境、交通情況提供行進建議、預(yù)設(shè)合理的行車路線。此類接收機體積、屏幕體 積較手持GPS大一些，為了明顯地顯示地圖，多采用髙分辨率的屏幕。

2. 海上導(dǎo)航

海上導(dǎo)航用于船舶導(dǎo)航定位，內(nèi)置全球海圖，向用戶提供非常詳細(xì)的港口、 岸臺、水深等重要的航行數(shù)據(jù)。為了能夠顯示精致的數(shù)字化電子海圖，這一類的 接收機使用稿分辨率且較大型的灰階或是彩色顯示器，另外還需提供可固定在 船體上的配套支架和天線。有些機種甚至還內(nèi)設(shè)有超音波魚群探測儀，以便于 應(yīng)用在漁船和海釣上。

3. 飛行導(dǎo)航

飛行導(dǎo)航用于飛機導(dǎo)航定位，具備了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的世界機場數(shù)據(jù)庫、儀器導(dǎo)航 功能數(shù)據(jù)、旅程計算機功能，提供全球空域圖和地域圖，靈敏度極稿，適用于在稿速 行進的飛機中定位。此類接收機的屏幕較大，顯示分辨率也很稿。有些機種備有 電子感測溫度計，或者附有插槽可插人外加的地圖庫，是飛行員必備的工具。

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4.手持導(dǎo)航

若您需要的只是具備基本的定位、記錄及導(dǎo)航功能、簡單的旅程計算機等， 可以選擇這一類的GPS接收機。此類接收機可以提供足夠的記錄功能與低廉 的價格。除了適用于如登山、越野運動、露營、定向等活動之外，此類接收機還能 用于定位資料的收集，如無線電基地臺的定位記錄，野生動物生態(tài)環(huán)境之研究與 記錄等工作。

(二）結(jié)構(gòu)功能

戶外常用的GPS接收機比手機略大、略重，可以方便地手持。一般一套 GPS接收機由主機、電池、說明書、軟件光盤、掛繩組成，使用者還可以另配有電 腦數(shù)據(jù)線、天線、磚用包、備用電池、儲存卡、車載支架、車載適配器等。

1.在戶外運動中GPS接收機常見的功能

(1) 航路點（way point)

把所在點的經(jīng)緯度和海拔稿度（即指一個點的三維坐標(biāo)）記人GPS的內(nèi)存。 這點可以是你所經(jīng)過的點，也可以是你輸人其坐標(biāo)，同時你可以為這個航路點 命名。

(2) 航線（route)

建立由多個航路點連成的航線，航線由起點、終點和若干個中間點組成。任 意兩點間的一段叫做一條腿，一般航線是由30?50個航路點所組成。這些點可 以在地圖上査出預(yù)先輸人，也可以邊走邊記。

(3) 方向（heading)

在運動中，GPS不斷更新坐標(biāo)信息，每1?2秒更新一次地點坐標(biāo)，這一點 的坐標(biāo)和上一點的坐標(biāo)一比較，就可以知道前進的方向。

(4) 速度(speed)

GPS可計算并記錄總旅程的距離、分段距離、現(xiàn)行速度、ABC速度、平均速 度、行走時間、停留時間、預(yù)計到達(dá)時間等各種參數(shù)。

(5) 航跡(plot trail)

GPS每秒更新一次坐標(biāo)信息，這些點連接起來，就可以記載使用者的運動 軌跡，這項功能在沒有地圖或沒有明確路線以及需要按原路返回的行動中極為 有用。

(6) 連接計算機上/下載數(shù)據(jù)

手持式GPS—般都有串行接口（RS—232)與電腦相連，用于軟件升級和交 換數(shù)據(jù)，如上傳或下載航路點、航線和地圖。

(7) 地圖

GPS可儲存一定區(qū)域的地圖，在顯示位置數(shù)據(jù)的同時，直觀地顯示你在地

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圖上的位置。

2.其他功能

① 査詢?nèi)魏蔚攸c、任何時間的太陽或月亮的位置以及日出日落的時間。

② 氣壓測稿儀，可以測出所在點的稿度。

③ PDA功能，可以提供記錄日志、通訊錄等電腦記事簿的功能。

④ 査詢?nèi)魏蔚攸c的ABC釣魚時間。

⑤ 計算任何形狀的平面面積。

(三）購買

GSP屬于科技含量很髙的裝備，適用范圍很廣，但是對于戶外愛好者來說， 并非必需的裝備，而且GPS的價格較稿，一次性投人較大，所以在購買之前，一 定要考慮到自己的實際需要。如果需要購買GPS產(chǎn)品，可以考慮以下幾個 因素。

1. 用途

一般民用的GPS接收機都有其適用的范圍，比如戶外活動手持使用、自駕 車車載使用等，各型號有其磚門的設(shè)計，如車載的GPS體積和屏幕都較大，但卻 不利于隨身攜帶使用;手持機的大小只比手機略大，可以方便地掛在脖子上或者 放置在衣服口袋中。購買時可以根據(jù)自己常參加活動類型來確定購買的型號。

2. 功能

即便是手持的GPS機，各個品牌的各個型號之間性能、功能也有差別，比如 可記錄的航點數(shù)量、航跡記錄能力、內(nèi)存的大小、是否有氣壓測稿儀、地磁電子羅 盤、目測導(dǎo)航、偏航顯示和自動計算面積功能等，有的功能常用且必需，有的功能 則較少使用，購買時也應(yīng)該注意比較，選擇自己常用的功能即可。

3. 版本

由于銷售的需要，GPS的生產(chǎn)廠家、品牌和硬件可能是一樣的，但在各個國 家出售的卻有著不同版本的軟件。這樣是為了方便購買者的使用，比如在中國 銷售的為中文版軟件，下載儲存的地圖也是中文版的本地地圖。而在北美銷售 的就是英文版的軟件。購買時，需要考慮自己的適用范圍和語言能力。

4. 價格

價格主要有兩個方面：一個是不同型號之間的價格差異，由于不同型號的 GPS功能不盡相同，所以價格也是各有不同，便宜的基本型在千元左右，髙端的 手持機售價四五千元，甚至更稿。另一方面，不同渠道不同版本的GPS價格相 差也較大，比如北美出售的同型號機器在國內(nèi)可能價格要翻番。這兩個價格方 面的因素都很關(guān)鍵，加上功能需要，購買者可以做出很多組合，然后再決定選擇 ABC適合自己的型號。 1

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5.耗電量

GPS較之其他數(shù)碼產(chǎn)品，如手機、MP3等，其耗電量是非常大的，購買時要 注意機器使用的電池和待機時間等數(shù)據(jù)，盡可能選擇耗電量小、待機時間長的機 型。對于備用電池的準(zhǔn)備要充分，如果能夠和其他裝備的備用電池共享的話也 是不錯的選擇。

(四M吏用技巧

1. 有地圖的情況下使用GPS

GPS與詳細(xì)地圖配合使用時有ABC的效果，但是國內(nèi)大比例尺地圖十分難 得，GPS使用效果受到一定限制。如果你已經(jīng)有目的地的ABC地圖，可以預(yù)先 計劃線路，先在地圖上指定行程計劃路線，然后建立一條或多條航路。讀出路線 特征點的坐標(biāo)，輸入GPS建立線路的各條“腿”，并把一些單獨的標(biāo)志點作為航 路點輸人GPS。

實際活動中記得帶上地圖，行進時可以利用GPS確定自己在地圖上的實際 位置，而且按照GPS的導(dǎo)向功能所指示的目標(biāo)方向，再配合地圖就可以方便地 找出正確的路線。使用中記得同時記錄先前預(yù)設(shè)點的實際坐標(biāo)，這樣既可在原 路返回時使用，又可作為實際路線資料保存供他人使用。

2. 沒有地圖的情況下使用GPS

(1) 航路點功能

① 定點。用于確定、記錄路程中的關(guān)鍵點，比如線路的起點、岔路、轉(zhuǎn)向、巖 壁、宿營地的坐標(biāo)等。

② 找點。出行前可以從網(wǎng)絡(luò)或朋友那兒得到既有的航路點數(shù)據(jù)，然后手工 或者通過數(shù)據(jù)傳人GPS;在行進過程中，可以使用GPS來找到這些預(yù)設(shè)的點^ 從列表中選擇目標(biāo)，然后轉(zhuǎn)到“導(dǎo)向"（Bearing)頁，上面會顯示使用者離目標(biāo)的 距離、速度、目標(biāo)方向角等數(shù)據(jù)。

(2) 路線功能

① 輸人路線。若能在網(wǎng)上或朋友處找到既有的路線信息，可以把它們輸入 GPS形成線路，或者把以前的記錄編輯成一條線路。

② 路線方向。把某條路線激活，按照和“找點”相同的方式，“導(dǎo)向”頁會引 導(dǎo)你走向路線的ABC個點，一旦到達(dá)，目標(biāo)點會自動更換為下一路點。若你偏離 了路線，跳躍過了中間的某些點，一旦你再次回到線路上來，“導(dǎo)向目標(biāo)”就會跳 過你所繞過的那些點，定線路上你當(dāng)前位置的下一個點。

③ 回溯功能。回溯功能實際是輸人航路的一種特殊方法，在需要原路返回 時十分有用。使用此功能時，要注意的是回溯功能一般會把回溯線路放進某一 默認(rèn)路線中，使用前要先檢查此線路是否已有數(shù)據(jù)，以免覆蓋。另外，回溯路線

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上的各路點會使用系統(tǒng)默認(rèn)的臨時名字，有的GPS定第二條回溯路線時會重新 使用這些名字，這時即使已經(jīng)做了拷貝，由于路點引用的名字被重用了，所以路 線也會改變。對于需要長期保存的回溯路線，要拷貝到空閑路線上去，并重命名 所有航路點的名字。

3.使用技巧

① GPSABC少需要3個衛(wèi)星才能定位，所以盡量在露天、開闊的地方使用，建 筑物內(nèi)、洞內(nèi)、水中和密林等有阻隔的地域可能無法正常使用。

② 在一個地方開機的時間越長，搜索到的衛(wèi)星越多，定位ABC度就越髙。在 野外使用ABC度比在稿樓林立的城市里面要稿。

③ 因為GPS點位號是用數(shù)字自動生成的，但用腦子記難免會有差錯，所以 為了準(zhǔn)確，在定點的時候，ABC錄音或者請隊友筆記。

④ 注意GPS的定位實際誤差，不要盲目按照其指示的點行走，要觀察路線 的實際情況。

⑤ GPS在靜止的情況下無法指示方向，這個時候可以通過移動來實現(xiàn)指向 功能，但是要注意腳下，避免摔傷?；蛘呖梢詡湟粋€小的指北針，配合著使用。

⑥ GPS不需要一直待機，只需在要用的時候打開，這樣可以節(jié)省電量。在 野外無法充電的情況下，一定要備上足夠的電池。

⑦ GPS在搜索衛(wèi)星時比較耗電，所以在需要定位的時候，盡量找制稿點和 開闊地帶，以便快速地搜索成功。

⑧ 大比例尺的地圖屬于限管的資料，一般民用無法得到，所以每次出行攜帶 GPS的朋友可以將正確的數(shù)據(jù)帶回來和大家共享。