GPS的历史背景：  
　　GPS（Global Positioning System）是“全球定位系统”的简称，原本是美国国防部为其星球大战计划投资100多亿美元建立的，其作用是为美军方在全球的舰船、飞机导航并指挥陆军作战。在海湾战争中，涌现了大量高科技装备，GPS全球卫星定位系统则是使用最为广泛的一种。
　　GPS全球定位系统是一项工程浩繁、耗资巨大的工程，被称为继阿波罗飞船登月、航天飞机之后的第三大空间工程。海湾战争期间，GPS系统尚未完全建成，但初步使用已显神威。随着1993年GPS太空卫星网的完全建成，其应用领域不断扩大。美国1994 年宣布在10年内向全世界免费提供GPS全球定位系统的使用权，使世界各国争相利用这一系统。1996年2月29日，美国政府正式宣布将GPS开放为军民两用系统，但仍实行SA（可用性选择）政策，故意劣化定位精度，使民用用户的应用受到限制。直到2000年5月1日，美国总统宣布将SA置为零，这无疑在很大程度上促进了民用GPS应用的发展和普及。
　　GPS业界流行这样一句话，“GPS的应用只受到人们想象力的限制”。目前GPS的民用领域已经包括了陆地运输、海洋运输、民用航空、通信、测绘、建筑、采矿、农业、电力系统、医疗应用、科研、家电、娱乐等等。如今，GPS的定位精度范围已从10m级达到mm级。
　　GPS是美国国防部发射的24颗卫星组成的全球定位、导航及授时系统。GPS之所以能够定位导航，是因为每台GPS接收机无论在任何时刻，在地球上任何位置都可以同时接收到最少4颗GPS卫星发送的空间轨道信息。接收机通过对接收到的每颗卫星的定位信息的解算，便可确定该接收机的位置，从而提供高精度的三维（经度、纬度、高度）定位导航及授时信息。
　　从整体上说，GPS主要由三大部分组成：空间部分、控制部分、用户部分。空间部分由卫星星座构成，控制部分由地面卫星控制中心进行管理；用户部分则由军用和民用研发厂商开发、销售、服务。空间部分和控制部分目前均由美国国防部掌握。
　　据美国商务部统计，2000年全球 GPS用户机的年销售额为80 - 90亿美元。到2003年，GPS民用产品将超过160亿美元。可以毫不夸张地说，到达2010年以后，GPS的应用产品将逐渐成为人们日常生活中不可缺少的一部分，也是各类产品研发的基础平台。
　　无论从军事竞争的需要还是民用的需求分析，GPS皆已引起世界各国决策领导层的关心，他们都意识到，谁能拥有覆盖全球的GPS星际卫星网和 GPS控制网络，谁就大大增强了国家基础实力和拥有了巨大的商业市场。前苏联早在1982年就开始建立自己的全球卫星定位系统(GLONASS)，后来俄罗斯继续执行这一系统工程计划，尽管前几年经济不太景气，也仍发射了9颗属于GLONASS 系统的全球导航卫星。而欧洲也加快步伐筹建自己的全球导航卫星系统----Galileo系统。
　　GPS的发展：
　　在卫星定位系统出现之前，远程导航与定位主要用无线导航系统。
　　1、无线电导航系统
　　● 罗兰--C：工作在100KHZ，由三个地面导航台组成，导航工作区域2000KM，一般精度200-300M。
　　● Omega（奥米茄）：工作在十几千赫。由八个地面导航台组成，可覆盖全球。精度几英里。
　　● 多卜勒系统：利用多卜勒频移原理，通过测量其频移得到运动物参数（地速和偏流角），推算出飞行器位置，属自备式航位推算系统。误差随航程增加而累加。
缺点：覆盖的工作区域小；电波传播受大气影响；定位精度不高
　　2、卫星定位系统
　　最早的卫星定位系统是美国的子午仪系统（Transit），1958年研制，64年正式投入使用。由于该系统卫星数目较小（5-6颗），运行高度较低（平均1000KM），从地面站观测到卫星的时间隔较长（平均1.5h），因而它无法提供连续的实时三维导航，而且精度较低。为满足军事部门和民用部门对连续实时和三维导航的迫切要求。1973年美国国防部制定了GPS计划。
　　3、GPS发展历程
　　GPS实施计划共分三个阶段：
　　第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从1973年到1979年，共发射了4颗试验卫星。研制了地面接收机及建立地面跟踪网。
　　第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979年到1984年，又陆续发射了7颗试验卫星，研制了各种用途接收机。实验表明，GPS定位　　精度远远超过设计标准。
　　第三阶段为实用组网阶段。1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功，表明GPS系统进入工程建设阶段。1993年底实用的GPS网即（21+3）GPS星座已经建成，今后将根据计划更换失效的卫星。
　　GPS定位原理：
　　1、GPS系统的组成
　　GPS由三个独立的部分组成：
　　● 空间部分：21颗工作卫星，3颗备用卫星。
　　● 地面支撑系统：1个主控站，3个注入站，5个监测站。
　　● 用户设备部分：接收GPS卫星发射信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作。GPS接收机硬件一般由主机、天线和电源组成。
　　2、GPS的原理
GPS的基本定位原理是：卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。
　　目前GPS系统提供的定位精度是优于10米，而为得到更高的定位精度，我们通常采用差分GPS技术：将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时将这一数据发送出去。用户接收机在进行GPS观测的同时，也接收到基准站发出的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。
差分GPS分为两大类：伪距差分和载波相位差分。
　　DGPS原理：
　　1． 伪距差分原理
　　这是应用最广的一种差分。在基准站上，观测所有卫星，根据基准站已知坐标和各卫星的坐标，求出每颗卫星每一时刻到基准站的真实距离。再与测得的伪距比较，得出伪距改正数，将其传输至用户接收机，提高定位精度。这种差分，能得到米级定位精度，如沿海广泛使用的“信标差分”
　　2．载波相位差分原理
　　载波相位差分技术又称RTK（Real Time Kinematic）技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。即是将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。
载波相位差分可使定位精度达到厘米级。大量应用于动态需要高精度位置的领域。
　　GPS的应用：
　　GPS应用于导航
　　主要是为船舶,汽车,飞机等运动物体进行定位导航。例如：
　　船舶远洋导航和进港引水
　　飞机航路引导和进场降落
　　汽车自主导航
　　地面车辆跟踪和城市智能交通管理
　　紧急救生
　　个人旅游及野外探险
　　个人通讯终端（与手机，PDA，电子地图等集成一体）
　　GPS应用于授时校频
　　电力，邮电，通讯等网络的时间同步
　　准确时间的授入
　　准确频率的授入
　　GPS应用于高精度测量
　　各种等级的大地测量，控制测量
　　道路和各种线路放样
　　水下地形测量
　　地壳形变测量，大坝和大型建筑物变形监测
　　GIS应用
　　工程机械（轮胎吊，推土机等）控制
　　精细农业
手持式GPS的主要功能和在山野旅行中的主要用途：
1.测定所在点的经纬度(坐标)和海拔高度，并可把数据储存在GPS内命名为一个航路点(Waypoint);
2.记录所经路线的航迹(Track);
3.GPS的旅程计算机可计算并记录总旅程距离、分段距离、现行速度、最大速度、平均速度、行走时间、停留时间、预计到达时间等各种参数；
4.建立由多个航路点连成的航线(Route);
5.导航功能使你只需依照GPS指示的方向前进就能到达到目的地：1.根据所记录的航迹返回出发点；2.根据建立的航线到达目的地；3.迷路时寻找最近的航路点；
6.手持式GPS一般都有串行接口(RS-232)与个人电脑相连，用于软件升级，下载或上传航迹、航路点和航线，高级一点的还可以下载电子地图；
7.其他有用功能：a.查询任何地点、任何时间的太阳或月亮的位置，太阳月亮的升降时间；b.查询任何地点的最佳钓鱼时间；c.计算任何形状的平面面积(只需沿周边走一遍)。
手持式GPS的价格：
手持式民用GPS价格已大幅下降，由几十美元至数百美元不等。驴们使用只需最基本就可以，先进功能一般要有电子地图配合，但现在国内很难找到。以 Garmin公司eTrex GPS为例，在美国价格不到110美元，算下来不到1000RMB，比一只SUUNTO VECTOR多功能运动表便宜。
使用手持式GPS的注意事项：
1.必须在露天的地方使用，建筑物内、洞内、水中和密林等类似地方无法使用；
2.在一个地方开机呆的时间越长，搜索到的卫星越多，精确度就越高；
3.在山野上使用精度比在城中高楼林立的地方为高；
4.使用GPS导航比用指南针要准确可靠，因为依照指南针的方位角走，一旦走错，就会越走越偏离目标。但GPS永远告诉你正确的方位角，而不论偏离目标有多远。
5.现在市面上一般民用的手持式GPS精度为15米，如能支持WAAS，精度可提高到3米；
6.注意带备足够的备用电池。
GPS常用词汇表：
Acquisition Time: 初始定位时间
Active Leg: 激活航线
Airborne: 空运的、空降的、机载的、通过无线电传播的
Almanac: 历书、概略星历
Anti-Spoofing: 反电子欺骗
Artwork: 工艺、工艺图、原图ss
Atomic Clock: 原子钟
Avionics: 航空电子工学;电子设备
Azimuth: 方位角、方位(从当前位置到目的地的方向)
Beacon: 信标
Bearing: 方向，方位(从当前位置到目的地的方向)
Bug: 故障、缺陷、干扰、雷达位置测定器、窃听器
Cellular: 单元的、格网的、蜂窝的、网眼的
Cinderella: 水晶鞋、灰姑娘(这里特指JAVAD GPS接收机OEM板的选项，能自动在隔周的星期二GPS午夜时刻开始的24小时内让您的Javad接收机和OEM板变为双频双系统。)
Coarse Acquisition Code(C/A): 粗捕获码
Constellation: 星座
Converter: 转换器、交换器、换能器、变频管、变频器、转换反应堆
Coordinate: 坐标
Co-pilot: 飞机副驾驶
Cost-effective: 成本低，收效大的
Course Deviation Indicator (CDI): 航线偏航指示
Course Made Good (CMG): 从起点到当前位置的方位
Course Over Ground (COG): 对地航向
Course To Steer(CTS): 到目的地的最佳行驶方向
Crosstrack Error (XTE/XTK): 偏航
De-emphasis: 去矫、去加重
Definition: 清晰度
Diagonal: 对角线、斜的、对角线的
Distinguishability: 分辨率
Dropping resistors: 减压电阻器、将压电阻器
Datum: 基准
Desired Track (DTK): 期望航线(从起点到终点的路线)
Differential GPS (DGPS): 差分GPS
Dilution of Precision (DOP): 精度衰减因子
Elevation: 海拔、标高、高度、仰角、垂直切面、正观图
Enroute: 在航线上、航线飞行
Ephemeris: 星历
Estimated Position Error (EPE): 估计位置误差
Estimated Time Enroute (ETE): 估计在途时间(已当前速度计算)
Estimated Time of Arrival (ETA): 估计到达时间
Front-loading data cartridges: 前载数据卡
Geodesy: 大地测量学
Global Positioning System(GPS): 全球定位系统
GLONASS: 俄国全球定位系统
Greenwich Mean Time: 格林威治时间
Grid: 格网坐标
Heading: 航向
Intercom: 内部通信联络系统、联络用对讲电话装置
Intersection: 空域交界
Invert Route: 航线反转
Kinematic: 动态的
L1 Frequency: GPS信号频率之一(1575.42 MHz)
L2 Frequency: GPS信号频率之一(1227.6 MHz)
Latitude: 纬度、纬线
Leg (route): 航段，航线的一段
Local Area Augmentation System (LAAS): 局域增强系统
Localizer: 定位器、定位发射机、定位信标
Longitude: 经度、经线
Long Range Radio Direction Finding System (LORAN): 罗兰导航系统
Magnetic North: 磁北
Magnetic Variation: 磁偏角
Multiplexing Receiver: 多路复用接收机
Multipath: 多路径
Nautical Mile: 海里 (1海里=1.852米).
Navigation: 导航
Navigation Message: 导航电文
NAVigation Satellite Timing and Ranging(NAVSTAR) Global Positioning System: GPS系统的全称
National Marine Electronics Association (NMEA): (美国)国家航海电子协会
NMEA 0183: GPS接收机和其他航海电子产品的导航数据输出格式
North-Up Display: GPS屏幕显示真北向上
Observatory: 观象台、天文台
Offset: 偏移量
Omnidirectional: 全向的、无定向的
Orientation: 方位、方向、定位、倾向性、向东性
Panel-mount: 配电盘装配
Parallel Channel Receiver: 并行通道接收机
P-Code: P码
Photocell: 光电管、光电池、光电元件
Pinpoint: 极精确的、准确定位、准确测定、针尖
Position Fix: 定位
Position Format: 位置格式 　　　　　　　　　
Prime Meridian: 本初子午线
Pseudo-Random Noise Code: 伪随机噪声码
Pseudorange: 伪距
Rack: 齿条、支架、座、导轨
Route: 航线
Radio Technical Commission for Maritime Services (RTCM): 航海无线电技术委员会，差分信号格式
Selective Availability (SA): 选择可用性
Sidetone: 侧音
Source: 信号源、辐射体
Space Segment: 空间部分
Speed Over Ground (SOG): 对地航速
Specifcation: 详述、说明书、规格、规范、特性
Split Comm: 分瓣通信
Squelch:静噪音、静噪电路、静噪抑制电路
Statute Mile: 英里(1英里=1,609米)
Straight Line Navigation: 直线导航
Strobe: 闸门、起滤波作用、选通脉冲、读取脉冲
TracBack - 按航迹返航
Track-Up Display - 航向向上显示
Track (TRK): 航迹，航向
Transceiver:步话机、收发两用机
Transponder: 雷达应答机、（卫星通讯的）转发器、脉冲转发机
Transducer: 渔探用探头、传感器
Triangulation: 三角测量
True North: 真北
Turn (TRN): 现时航向和目的地之间的夹角
Two-way: 双向的、双路的、双通的
Universal Time Coordinated (UTC): 世界协调时间
Universal Transverse Mercator (UTM): 通用横轴墨卡托投影
U.S.C.G.: 美国海岸警卫队
Velocity Made Good (VMG): 沿计划航线上的航速
Viewing angles: 视角
Waypoint: 航路点
Wide Area Augmentation System (WAAS): 广域差分系统
World Geodetic System - 1984(WGS-84): 1984年世界大地坐标系
Windshield: 防风玻璃、防风罩
Y-Code: 加密的P码
Yoke: 架、座、轭、磁轭、磁头组、偏转线圈