地球軌道上的一組衛星使全球定位系統(GPS) 成為可能。衛星星座傳輸精確的信號，允許地面上的GPS接收器計算並向用戶顯示位置信息。 GPS為美國所有。
通過捕獲來自衛星的信號，GPS 接收器能夠使用三邊測量的數學原理來確定地理位置。通過增加計算能力和內存（例如路線圖、興趣點和地形信息），GPS 接收器能夠將位置、速度和時間信息轉換為有用的顯示格式。
GPS的發明與演變
GPS 最初是由美國國防部(DoD) 作為軍事應用創建的。該系統自1980 年代初以來一直處於活動狀態，但直到1990 年代後期才可供平民使用。自那以後，消費者GPS 已成為一個價值數十億美元的產業，擁有廣泛的產品、服務和基於互聯網的實用程序。與大多數技術一樣，它的發展仍在進行中。雖然它是一個真正的現代奇蹟，但工程師們認識到它的局限性並不斷努力克服它們。
GPS的優缺點
優點
- 在所有天氣條件下，全天候和全球範圍內準確工作。
- 使用GPS 信號無需訂閱費。
- 一般精度在15米以內。帶有廣域增強系統(WAAS) 信號的較新型號的準確度在三米以內。
缺點
- 可能會被茂密的森林、峽谷壁、摩天大樓、橋樑或牆壁阻擋，使 GPS 導航 變得困難。
- 不適用於室內或地下空間。
- 衛星維護、無線電干擾和太陽風暴都可能導致覆蓋缺口。
國際努力
美國擁有和運營的GPS 是世界上使用最廣泛的天基衛星導航系統。俄羅斯的GLONASS 衛星星座還提供全球衛星導航服務。一些消費類GPS 設備 使用這兩種系統來提高準確性並增加捕獲足夠位置數據的可能性。
關於GPS 的有趣事實
GPS 的工作原理對許多每天使用它的人來說都是一個謎。這些要點可能會讓您感到驚訝：
- 軍用GPS 使用兩種頻率，而民用GPS 只使用一種。這提高了準確性。雙頻GPS 設備可供平民使用，但其成本和尺寸使其不切實際。
- 美國政府正在進行一項耗資數十億美元的持續改進和現代化計劃。
- 美國納稅人主要通過國防部為全球GPS 服務提供資金。 2017 年的預算約為9 億美元。
- 美國的一個聯合軍民機構——天基定位、導航和授時國家執行委員會——負責監督GPS。美國空軍對其進行維護和操作。
- 截至2017 年，有24 顆GPS 衛星環繞地球。
- GPS 對於我們每天認為理所當然的設備、便利和服務至關重要，例如手機、手錶、計算機、天氣預報、能源輸送、導航和緊急/災難響應。
- 許多行業都依賴GPS 的準確性，包括銀行、建築、航空、航運和農業。
- GPS對國家安全至關重要。所有新的軍事裝備都配備了GPS。
- GPS 為全球的空中、海上和公路運輸系統提供信息。
