全球定位系统(Global Positioning System)是一套由美国国防部(Air Force)建构的卫星定位系统，其基本原理乃是利用绕着地球的24颗卫星所发射的信号，再加以几何上的计算，来得到接收者的笛卡尔座标(Cartesian Coordinate)。另一个与此相当的系统是由前苏联所建构之定位系统(Global Navigation Satellite System,GLONASS)，基本上，此系统也是由24颗卫星所组成，这24颗卫星分别分布在3个轨道面，每一个轨道面又分别由8颗卫星以相差45度(Latitude)均匀分布，此轨道面之高度约为19100Km，卫星运行一周需费11小时又15分钟，因为本文主要是介绍美国所建构之定位系统(Navstar GPS)，所以有关GLONASS的部份就不多叙述。

GPS简介

简单地说，全球定位系统是一个以空间为基准，利用无线电波与时间差来测量距离的一个系统，它能够提供精准的位置资料、速度、以及时间。整个系统可以被区分为三大部分，我们称之为Space Segment、Control Segment和User Segment。第一个Space Segment，主要就是由24颗卫星运行于半同步轨道，所谓半同步轨道指的就是卫星运行一周需费大约12小时(11小时又58分钟)所以在一天之中，同一颗卫星刚好出现在一个固定不动的使用者的头顶上一次(23小时又56分钟)，这24颗卫星以每个轨道4颗卫星均匀的分布在6个轨道面上，每个轨道面都与赤道相差55度的倾斜角，而这些卫星所在的轨道高度平均约为20200Km，(图一)为卫星轨道分布图。
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