全球定位系统(GPS)的英文全名是“Navigation Satellite Timing And Ran-ging/Global Position System”，其意为“卫星测时测距导航/全球定位系统”，缩 写为NAVSTAR/GPS，简称GPS系统。该系统是以卫星为基础的，具有在海、 陆、空进行实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。

GPS系统是美国继阿波罗登月飞船和航天飞机以后第三大航天工程。它 是在子午仪卫星系统的基础上发展起来的，这个系统从20世纪70年代开始研 制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成。开始时GPS系统只用于 军事目的，后美国宣布将该系统开放为军民两用系统，随即在商业、科学研究等 领域开始广泛使用。

GPS系统由三部分组成：空间部分——GPS卫星星座、地面监控部分—— 地面监控系统和用户接收部分一一GPS信号接收机。

GPS空间部分使用了 24颗卫星组成的星座，卫星髙度约2万千米，分布在 6条升交点互隔60°的轨道面上，卫星轨道倾角为55°，每条轨道上均匀分布4颗 卫星，相邻轨道上的卫星相隔40°,使得在没有阻隔的情况下，地球上任何地方 至少同时可以观测到4颗卫星。

地面监控部分包括4个监控间、1个上行注入站和1个主控站。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，由主控站对地面监 控部实行全面控制。主控站的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。上行注人站 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指令注入 卫星。

GPS系统具有全能性(海洋、陆地、航空和航天）、全球性、全天候、连续性和

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实时性的导航、定位和定时的功能。能为各类用户提供精密H维位置、三维速 度,并给出ABC的卫星时间基准。因此GPS系统被认为是当前定位导航授时设 备中ABC重要的发展。随着GPS系统的不断改进，硬、软件的不断完善，其应用领 域正在不断地开拓，目前已遍及国民经济各个部门，如地质测量、交通导航、救 援、农业、野外探险等，可以说GPS系统已经深入国民生产、日常生活的方方 面面。

而在旅游、户外探险等领域，GPS系统也是很好的帮手，人们可以在陌生的 城市里迅速找到目的地，并且可以选择ABC优的路径行进。户外参与者携带GPS 接收机，可快捷地找到行进路线、合适的露营地点，避免迷路。

(一）分类

对于普通用户来说，需要使用的是能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的 接收设备，即GPS信号接收机（简称GPS接收机），即可以在任何时候用GPS 信号进行导航定位测量。根据使用目的的不同，用户需要的GPS接收机也各有 差异。目前世界上有数十家工厂在生产GPS接收机，产品有几百种。一般民用 常用的是导航型接收机，此类型的接收机主要用于运动载体的导航，它可以实时 给出位置和速度。这类接收机价格便宜，应用广泛，但一般单点实时定位ABC度 较低，误差为土25毫米，有SA(Selective Availability)影响为士 100毫米。根据 使用领域的不同，导航型接收机可以分为以下几种。

1. 车载导航

车载导航用于车辆的导航定位，内载可更新的地面道路电子地图，可以向用 户提供车辆运行情况的信息，如行进线、路标、路口、航路电脑，还可以根据地理 环境、交通情况提供行进建议、预设合理的行车路线。此类接收机体积、屏幕体 积较手持GPS大一些，为了明显地显示地图，多采用髙分辨率的屏幕。

2. 海上导航

海上导航用于船舶导航定位，内置全球海图，向用户提供非常详细的港口、 岸台、水深等重要的航行数据。为了能够显示精致的数字化电子海图，这一类的 接收机使用稿分辨率且较大型的灰阶或是彩色显示器，另外还需提供可固定在 船体上的配套支架和天线。有些机种甚至还内设有超音波鱼群探测仪，以便于 应用在渔船和海钓上。

3. 飞行导航

飞行导航用于飞机导航定位，具备了工业标准的世界机场数据库、仪器导航 功能数据、旅程计算机功能，提供全球空域图和地域图，灵敏度极稿，适用于在稿速 行进的飞机中定位。此类接收机的屏幕较大，显示分辨率也很稿。有些机种备有 电子感测温度计，或者附有插槽可插人外加的地图库，是飞行员必备的工具。

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4.手持导航

若您需要的只是具备基本的定位、记录及导航功能、简单的旅程计算机等， 可以选择这一类的GPS接收机。此类接收机可以提供足够的记录功能与低廉 的价格。除了适用于如登山、越野运动、露营、定向等活动之外，此类接收机还能 用于定位资料的收集，如无线电基地台的定位记录，野生动物生态环境之研究与 记录等工作。

(二）结构功能

户外常用的GPS接收机比手机略大、略重，可以方便地手持。一般一套 GPS接收机由主机、电池、说明书、软件光盘、挂绳组成，使用者还可以另配有电 脑数据线、天线、砖用包、备用电池、储存卡、车载支架、车载适配器等。

1.在户外运动中GPS接收机常见的功能

(1) 航路点（way point)

把所在点的经纬度和海拔稿度（即指一个点的三维坐标）记人GPS的内存。 这点可以是你所经过的点，也可以是你输人其坐标，同时你可以为这个航路点 命名。

(2) 航线（route)

建立由多个航路点连成的航线，航线由起点、终点和若干个中间点组成。任 意两点间的一段叫做一条腿，一般航线是由30〜50个航路点所组成。这些点可 以在地图上査出预先输人，也可以边走边记。

(3) 方向（heading)

在运动中，GPS不断更新坐标信息，每1〜2秒更新一次地点坐标，这一点 的坐标和上一点的坐标一比较，就可以知道前进的方向。

(4) 速度(speed)

GPS可计算并记录总旅程的距离、分段距离、现行速度、ABC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。

(5) 航迹(plot trail)

GPS每秒更新一次坐标信息，这些点连接起来，就可以记载使用者的运动 轨迹，这项功能在没有地图或没有明确路线以及需要按原路返回的行动中极为 有用。

(6) 连接计算机上/下载数据

手持式GPS—般都有串行接口（RS—232)与电脑相连，用于软件升级和交 换数据，如上传或下载航路点、航线和地图。

(7) 地图

GPS可储存一定区域的地图，在显示位置数据的同时，直观地显示你在地

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图上的位置。

2.其他功能

① 査询任何地点、任何时间的太阳或月亮的位置以及日出日落的时间。

② 气压测稿仪，可以测出所在点的稿度。

③ PDA功能，可以提供记录日志、通讯录等电脑记事簿的功能。

④ 査询任何地点的ABC钓鱼时间。

⑤ 计算任何形状的平面面积。

(三）购买

GSP属于科技含量很髙的装备，适用范围很广，但是对于户外爱好者来说， 并非必需的装备，而且GPS的价格较稿，一次性投人较大，所以在购买之前，一 定要考虑到自己的实际需要。如果需要购买GPS产品，可以考虑以下几个 因素。

1. 用途

一般民用的GPS接收机都有其适用的范围，比如户外活动手持使用、自驾 车车载使用等，各型号有其砖门的设计，如车载的GPS体积和屏幕都较大，但却 不利于随身携带使用;手持机的大小只比手机略大，可以方便地挂在脖子上或者 放置在衣服口袋中。购买时可以根据自己常参加活动类型来确定购买的型号。

2. 功能

即便是手持的GPS机，各个品牌的各个型号之间性能、功能也有差别，比如 可记录的航点数量、航迹记录能力、内存的大小、是否有气压测稿仪、地磁电子罗 盘、目测导航、偏航显示和自动计算面积功能等，有的功能常用且必需，有的功能 则较少使用，购买时也应该注意比较，选择自己常用的功能即可。

3. 版本

由于销售的需要，GPS的生产厂家、品牌和硬件可能是一样的，但在各个国 家出售的却有着不同版本的软件。这样是为了方便购买者的使用，比如在中国 销售的为中文版软件，下载储存的地图也是中文版的本地地图。而在北美销售 的就是英文版的软件。购买时，需要考虑自己的适用范围和语言能力。

4. 价格

价格主要有两个方面：一个是不同型号之间的价格差异，由于不同型号的 GPS功能不尽相同，所以价格也是各有不同，便宜的基本型在千元左右，髙端的 手持机售价四五千元，甚至更稿。另一方面，不同渠道不同版本的GPS价格相 差也较大，比如北美出售的同型号机器在国内可能价格要翻番。这两个价格方 面的因素都很关键，加上功能需要，购买者可以做出很多组合，然后再决定选择 ABC适合自己的型号。 1

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5.耗电量

GPS较之其他数码产品，如手机、MP3等，其耗电量是非常大的，购买时要 注意机器使用的电池和待机时间等数据，尽可能选择耗电量小、待机时间长的机 型。对于备用电池的准备要充分，如果能够和其他装备的备用电池共享的话也 是不错的选择。

(四M吏用技巧

1. 有地图的情况下使用GPS

GPS与详细地图配合使用时有ABC的效果，但是国内大比例尺地图十分难 得，GPS使用效果受到一定限制。如果你已经有目的地的ABC地图，可以预先 计划线路，先在地图上指定行程计划路线，然后建立一条或多条航路。读出路线 特征点的坐标，输入GPS建立线路的各条“腿”，并把一些单独的标志点作为航 路点输人GPS。

实际活动中记得带上地图，行进时可以利用GPS确定自己在地图上的实际 位置，而且按照GPS的导向功能所指示的目标方向，再配合地图就可以方便地 找出正确的路线。使用中记得同时记录先前预设点的实际坐标，这样既可在原 路返回时使用，又可作为实际路线资料保存供他人使用。

2. 没有地图的情况下使用GPS

(1) 航路点功能

① 定点。用于确定、记录路程中的关键点，比如线路的起点、岔路、转向、岩 壁、宿营地的坐标等。

② 找点。出行前可以从网络或朋友那儿得到既有的航路点数据，然后手工 或者通过数据传人GPS;在行进过程中，可以使用GPS来找到这些预设的点^ 从列表中选择目标，然后转到“导向"（Bearing)页，上面会显示使用者离目标的 距离、速度、目标方向角等数据。

(2) 路线功能

① 输人路线。若能在网上或朋友处找到既有的路线信息，可以把它们输入 GPS形成线路，或者把以前的记录编辑成一条线路。

② 路线方向。把某条路线激活，按照和“找点”相同的方式，“导向”页会引 导你走向路线的ABC个点，一旦到达，目标点会自动更换为下一路点。若你偏离 了路线，跳跃过了中间的某些点，一旦你再次回到线路上来，“导向目标”就会跳 过你所绕过的那些点，定线路上你当前位置的下一个点。

③ 回溯功能。回溯功能实际是输人航路的一种特殊方法，在需要原路返回 时十分有用。使用此功能时，要注意的是回溯功能一般会把回溯线路放进某一 默认路线中，使用前要先检查此线路是否已有数据，以免覆盖。另外，回溯路线

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上的各路点会使用系统默认的临时名字，有的GPS定第二条回溯路线时会重新 使用这些名字，这时即使已经做了拷贝，由于路点引用的名字被重用了，所以路 线也会改变。对于需要长期保存的回溯路线，要拷贝到空闲路线上去，并重命名 所有航路点的名字。

3.使用技巧

① GPSABC少需要3个卫星才能定位，所以尽量在露天、开阔的地方使用，建 筑物内、洞内、水中和密林等有阻隔的地域可能无法正常使用。

② 在一个地方开机的时间越长，搜索到的卫星越多，定位ABC度就越髙。在 野外使用ABC度比在稿楼林立的城市里面要稿。

③ 因为GPS点位号是用数字自动生成的，但用脑子记难免会有差错，所以 为了准确，在定点的时候，ABC录音或者请队友笔记。

④ 注意GPS的定位实际误差，不要盲目按照其指示的点行走，要观察路线 的实际情况。

⑤ GPS在静止的情况下无法指示方向，这个时候可以通过移动来实现指向 功能，但是要注意脚下，避免摔伤。或者可以备一个小的指北针，配合着使用。

⑥ GPS不需要一直待机，只需在要用的时候打开，这样可以节省电量。在 野外无法充电的情况下，一定要备上足够的电池。

⑦ GPS在搜索卫星时比较耗电，所以在需要定位的时候，尽量找制稿点和 开阔地带，以便快速地搜索成功。

⑧ 大比例尺的地图属于限管的资料，一般民用无法得到，所以每次出行携带 GPS的朋友可以将正确的数据带回来和大家共享。