全球定位系统（GPS）是一种基于卫星导航的全球定位技术，由美国开发并投入使用，自1973年开始建设，历经20年，投入300亿美元，成为继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的又一项重大空间项目。GPS系统主要由三大部分构成：卫星空间部分、地面控制部分和用户接收机。
1. **卫星空间部分**：GPS卫星星座由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成，确保全球覆盖，提供24小时不间断的精确定位服务。截至2004年3月，共有29颗卫星在轨道上运行，分布均匀，消除了定位盲区。
2. **地面控制部分**：包括1个主控站（位于科罗拉多州的科罗拉多·斯平士）、3个注入站（位于阿森松岛、迭戈·加西亚和卡瓦加兰）以及5个监控站，这些站点负责监控卫星运行状态，提供数据更新和时间同步。
3. **用户接收机部分**：接收机分为导航型和大地型，大地型又分为单频和双频两种。导航型接收机主要用于个人导航，而大地型接收机则用于专业测量，如测绘、控制测量、变形监测和工程测量。
**GPS定位方法**：
1. **绝对定位（单点定位）**：通过接收至少4颗卫星的信号，计算出接收器在WGS-84坐标系中的绝对位置。
2. **相对定位**：两台或多台接收机同时观测相同卫星，计算接收机之间的相对位置差异。
**GPS测量方法**：
1. **静态测量**：接收机固定不动，观测多个时段，适用于高精度作业，如大地测量，精度可达3mm+1ppm。
2. **动态测量**：移动接收机进行连续观测，适用于精度要求不那么高的碎部测量，精度为10mm+1ppm。
**实时动态定位（RTK）**：
RTK技术在动态测量基础上，通过数据链实现实时计算和坐标输出，适用于施工放样和快速测量，作业范围通常限制在10km左右，精度同样为10mm+1ppm。
GPS系统的发展极大地推动了导航、测绘、交通管理、环境监测等领域的发展，其高精度和实时性使得定位服务成为现代生活和工作中不可或缺的一部分。无论是个人出行、车辆导航，还是科学研究、工程测量，GPS都发挥了关键作用。随着技术的不断进步，GPS的精度和应用领域将持续扩大。
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