GPS工作原理与坐标系统解析

该资料主要涉及GPS（全球定位系统）的工作原理，特别是其地面监控部分的分布以及相关地理坐标和时间系统的基础知识。 GPS（全球定位系统）是通过一组分布在地球轨道上的卫星网络来实现全球定位和导航的系统。地面监控部分在GPS的工作中起到至关重要的作用，它们包括监测站、主控站和注入站。这些地面设施负责收集卫星数据，进行卫星轨道的计算，并确保整个系统的精确运行。 大地坐标系统是描述地理位置的一种方式，其中WGS-84（World Geodetic System 1984）是GPS系统内广泛使用的坐标参照系。大地坐标由大地纬度（B）、大地经度（L）和大地高（或椭球高）（H）构成。大地纬度和经度分别表示地球上某点相对于参考椭球的纬度和经度，而大地高则是在参考椭球面上到实际地表的距离。 地图投影是将地球表面的地理信息转换到二维平面上的过程。由于地球是曲面，而地图是平面，因此地图投影必然会导致一定的几何变形。投影函数是将球面坐标转换为平面坐标的数学表达，不同类型的投影（如墨卡托投影、UTM投影等）会根据特定需求平衡变形程度。 GPS时间（GPST）是一个关键的概念，它基于原子时秒长，自1980年1月6日0时开始连续计时，不包含闰秒（即无跳秒）。GPS定位的基本原理是距离交会，即通过测量地面接收器到至少四颗GPS卫星的距离，计算出接收器的三维位置。GPS周（GPS Week）和周内秒数（Time Of Week, TOW）共同构成了GPS时间的计时方式，每周以周日零时为起点。 总结而言，此资料详细介绍了GPS系统中的大地坐标系统、WGS-84、地图投影原理、GPS时间系统以及GPS定位的基本原理，这些都是理解和使用GPS技术的基础。