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《越狱》中，在GPS的帮助下，Scofield和哥哥以及监狱中室友在同一坐标下成功会合，准备乘坐私人飞机飞离美利坚。这只是电视剧，而现实中，你是否拨打一个电话，出租车调度中心马上以最快的速度响应你的请求？你是否看过一种电子公交车站牌，可以预报下一辆车的到来时间？你是否通过城市交通广播，得知实时的城市交通信息，避开拥堵路段？你乘坐的飞机着陆时，驾驶员对准跑道是那样地精确……这些，都是GPS技术的功劳。那么，什么是GPS呢？
GPS的故事
GPS全称为Global Positioning System，也就是全球卫星定位系统。
1957年，人类发射了第一颗卫星，之后美国海军为了解决“北极星”潜艇执行长期任务的定位导航问题，着手子午仪卫星导航系统（Transit）的研究工作。尽管它得到了广泛的应用，但在时间和精度方面仍存在缺陷。
20世纪60年代，美国国防部制定了一项庞大的宇宙及航天工程，也就是现在的GPS方案。它耗资120亿美元，历经20多年，由24颗卫星组成，目的是给美国海陆空三军的飞机、舰船、坦克、步兵、导弹及低轨卫星提供全天候、精确、连续、实时的三维位置和速度导航定位服务。
随着GPS系统技术的不断成熟和经济的发展，GPS被免费开放为民用。我们能完全享受军方技术吗？非也。
GPS卫星提供了P码（精码）和C/A码（粗码）两种定位服务。P码为军方服务，定位精度达到3米；C/A码对社会开放，出于自身安全的考虑，美国先后实施了SA和AS政策。SA政策在C/A码中人为引入了误差，使定位精度下降到100米；AS政策则对P码实行加密。目前，GPS的开发和应用已形成前景十分广阔的技术产业。
探秘GPS
GPS是如何实现准确的导航和定位呢？我们先来看看构造。
GPS系统有三大组成部分：空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分。空间星座部分由24颗均匀分布在6个轨道平面内的卫星组成。21颗实用卫星和3颗备用卫星在离地面1万2千公里的高空上，以12小时的周期环绕地球运行。
OK，现在我们在《电脑爱好者》杂志社前的空地上，用GPS接收设备定位，同时接收了4颗以上的卫星信号，来计算出自己在地球上的位置（经、纬度和高度），如果发动汽车，行驶速度和方向也能精确地测出来。
这其实就相当于在解一个方程组，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置（X，Y，Z）。很简单嘛！但是，实际上有4个未知数—卫星的时钟与接收机时钟之间有误差，因而引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，得到观测点的经纬度和高程。
不是说SA保护政策下的民用模式不够精确吗？事实上，我们的接收机可以锁住4颗以上的卫星，分成若干组，然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位，精度就提高了！
此外，大气对流层、电离层也会对信号产生影响。有一种叫做DGPS发送机的设备，采用差分技术，定位精度可从100米提高到5米。
为什么有时在建筑物中、高楼林立的街道、峡谷、森林中定位不太准确呢？因为不能与足够的卫星联系，无法定位或者只能得到二维坐标。把GPS接收器天线贴在挡风玻璃上，或者加一个外置天线在车顶上，有助于得到更多的卫星信号。
令人惊叹的广泛应用
交通 汽车租赁、物流配送、公交出租、飞机导航等行业利用GPS技术对车辆进行跟踪、调度管理，降低能源消耗，计算最佳路径，节省运行成本。
救援 真实的警匪片开演了：运钞车辆按照固定线路行使，忽然，几个蒙面匪徒窜出！押运员悄悄触发报警装置，监控中心的电子地图上马上自动显示报警车辆的相关信息，此时，公安局指挥中心的电子地图上也同步获得了相关信息，迅速调动警力！紧张的围堵行动开始！
利用GPS定位技术，可提高有关部门对火灾、犯罪现场、交通事故、交通堵塞等紧急事件的响应效率。到了汪洋大海、原始森林、荒山野岭，GPS也能获知你身处何方，遇险时便于紧急搜救。
娱乐 一些高档的电子游戏，使用了GPS仿真技术；实地的GPS定位寻宝，也有无穷的魅力；一种GPS软件能绑定地点与事件提醒，比如提醒你“一到办公室就给老板回复E-mail”；加入定位系统的高尔夫球所有数据都显示在无线掌上电脑上，而无需四处找球……
测量 GPS技术给测绘界带来了一场革命，它测量精度高，操作简便，已广泛应用于大地测量、资源勘查、地壳运动等领域。
农业 发达国家已开始实行“精准农业耕作”，利用GPS进行农田信息定位获取，进行产量监测、土样采集、精确施肥等。
GPS的导航专家—电子地图
GPS的最重要的两项功能是定位和导航。有了接收器，就可以接收卫星信号。而导航就需要请电子导航地图出山了。
在大城市中，走错路、约会不认地、寻找加油站，只需手写输入目的地，“导游”将温柔地告诉你：“靠右侧行驶、下一个路口左拐、某出口驶出高速公路……”它还可以向你预告什么地方有电子眼，并提醒你降低速度，减少危险。
驾车来到风景秀丽的旅游区或陌生的城市，景点怎么走？商场在哪里？吃饭和住宿有什么选择？也找GPS电子地图吧！
北美和欧洲已经有了门到门的电子导航地图版本，且价格相对便宜。中国的电子地图技术逐渐成熟，界面精美，包含几百个城市的信息（以各大城市和旅游点为重点），较好的电子地图国道、省主干公路的精确度可接近90%。而且，地图版本更新速度很快，有多种查找途径，还可以自己编辑地图。
GPS可以记下你认为重要地点的坐标，也可以记下行车轨迹，并传到笔记本电脑，作为资料保留或共享。
从局域到广域，从军用到民用，GPS设备将更小更灵活，更加智能化、网络化、集成化。做GPS一族吧！天下虽大，任我纵横驰骋，恰似闲庭信步。
GPS的故事
GPS全称为Global Positioning System，也就是全球卫星定位系统。
1957年，人类发射了第一颗卫星，之后美国海军为了解决“北极星”潜艇执行长期任务的定位导航问题，着手子午仪卫星导航系统（Transit）的研究工作。尽管它得到了广泛的应用，但在时间和精度方面仍存在缺陷。
20世纪60年代，美国国防部制定了一项庞大的宇宙及航天工程，也就是现在的GPS方案。它耗资120亿美元，历经20多年，由24颗卫星组成，目的是给美国海陆空三军的飞机、舰船、坦克、步兵、导弹及低轨卫星提供全天候、精确、连续、实时的三维位置和速度导航定位服务。
随着GPS系统技术的不断成熟和经济的发展，GPS被免费开放为民用。我们能完全享受军方技术吗？非也。
GPS卫星提供了P码（精码）和C/A码（粗码）两种定位服务。P码为军方服务，定位精度达到3米；C/A码对社会开放，出于自身安全的考虑，美国先后实施了SA和AS政策。SA政策在C/A码中人为引入了误差，使定位精度下降到100米；AS政策则对P码实行加密。目前，GPS的开发和应用已形成前景十分广阔的技术产业。
探秘GPS
GPS是如何实现准确的导航和定位呢？我们先来看看构造。
GPS系统有三大组成部分：空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分。空间星座部分由24颗均匀分布在6个轨道平面内的卫星组成。21颗实用卫星和3颗备用卫星在离地面1万2千公里的高空上，以12小时的周期环绕地球运行。
OK，现在我们在《电脑爱好者》杂志社前的空地上，用GPS接收设备定位，同时接收了4颗以上的卫星信号，来计算出自己在地球上的位置（经、纬度和高度），如果发动汽车，行驶速度和方向也能精确地测出来。
这其实就相当于在解一个方程组，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置（X，Y，Z）。很简单嘛！但是，实际上有4个未知数—卫星的时钟与接收机时钟之间有误差，因而引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，得到观测点的经纬度和高程。
不是说SA保护政策下的民用模式不够精确吗？事实上，我们的接收机可以锁住4颗以上的卫星，分成若干组，然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位，精度就提高了！
此外，大气对流层、电离层也会对信号产生影响。有一种叫做DGPS发送机的设备，采用差分技术，定位精度可从100米提高到5米。
为什么有时在建筑物中、高楼林立的街道、峡谷、森林中定位不太准确呢？因为不能与足够的卫星联系，无法定位或者只能得到二维坐标。把GPS接收器天线贴在挡风玻璃上，或者加一个外置天线在车顶上，有助于得到更多的卫星信号。
令人惊叹的广泛应用
交通 汽车租赁、物流配送、公交出租、飞机导航等行业利用GPS技术对车辆进行跟踪、调度管理，降低能源消耗，计算最佳路径，节省运行成本。
救援 真实的警匪片开演了：运钞车辆按照固定线路行使，忽然，几个蒙面匪徒窜出！押运员悄悄触发报警装置，监控中心的电子地图上马上自动显示报警车辆的相关信息，此时，公安局指挥中心的电子地图上也同步获得了相关信息，迅速调动警力！紧张的围堵行动开始！
利用GPS定位技术，可提高有关部门对火灾、犯罪现场、交通事故、交通堵塞等紧急事件的响应效率。到了汪洋大海、原始森林、荒山野岭，GPS也能获知你身处何方，遇险时便于紧急搜救。
娱乐 一些高档的电子游戏，使用了GPS仿真技术；实地的GPS定位寻宝，也有无穷的魅力；一种GPS软件能绑定地点与事件提醒，比如提醒你“一到办公室就给老板回复E-mail”；加入定位系统的高尔夫球所有数据都显示在无线掌上电脑上，而无需四处找球……
测量 GPS技术给测绘界带来了一场革命，它测量精度高，操作简便，已广泛应用于大地测量、资源勘查、地壳运动等领域。
农业 发达国家已开始实行“精准农业耕作”，利用GPS进行农田信息定位获取，进行产量监测、土样采集、精确施肥等。
GPS的导航专家—电子地图
GPS的最重要的两项功能是定位和导航。有了接收器，就可以接收卫星信号。而导航就需要请电子导航地图出山了。
在大城市中，走错路、约会不认地、寻找加油站，只需手写输入目的地，“导游”将温柔地告诉你：“靠右侧行驶、下一个路口左拐、某出口驶出高速公路……”它还可以向你预告什么地方有电子眼，并提醒你降低速度，减少危险。
驾车来到风景秀丽的旅游区或陌生的城市，景点怎么走？商场在哪里？吃饭和住宿有什么选择？也找GPS电子地图吧！
北美和欧洲已经有了门到门的电子导航地图版本，且价格相对便宜。中国的电子地图技术逐渐成熟，界面精美，包含几百个城市的信息（以各大城市和旅游点为重点），较好的电子地图国道、省主干公路的精确度可接近90%。而且，地图版本更新速度很快，有多种查找途径，还可以自己编辑地图。
GPS可以记下你认为重要地点的坐标，也可以记下行车轨迹，并传到笔记本电脑，作为资料保留或共享。
从局域到广域，从军用到民用，GPS设备将更小更灵活，更加智能化、网络化、集成化。做GPS一族吧！天下虽大，任我纵横驰骋，恰似闲庭信步。