卫星距离地面多少公里

3.3.1　GPS的系统构成

GPS(global positioning system)的英文全称是navigation satellite timing and ranging global position system，即“导航星测时与测距全球定位系统”，或简称“全球定位系统”。全球卫星定位系统GPS是美军20世纪70年代初在其第一代卫星导航系统“子午仪卫星导航定位”系统的基础之上发展起来的具有全球性、全能性(陆地、海洋、航空与航天)、全天候性优势的导航定位、定时、测速系统。现在GPS的概念其实已经扩展到为全球用户提供实时的三维位置、速度和时间信息等所有导航定位系统的统称。由于它是最早投入民用的卫星定位与导航系统，且使用最为广泛，人们已经将GPS看成为卫星定位与导航系统的代名词，如我们常说的3S技术，一般就是指GIS，RS和GPS。

GPS由三大子系统构成，即空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统。

空间卫星系统由24颗均匀分布在距离地面20200km的6个轨道平面上的地球同步轨道卫星构成。这24颗卫星由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成，称为“GPS卫星星座”。每颗卫星每12小时(恒星时)沿近圆形轨道绕地球一周。GPS卫星星座可以保证在地球上的任意一个地点在任意时刻可以同时观测到高出地平线15以上的4～12颗卫星，从而实现连续、实时导航和定位。GPS卫星的主要功能是向用户发射用于导航定位的无线电波信号，同时接收地面发送的导航电文以及调度命令。

地面监控系统由分布在美国本土和海外的三个美军基地上的5个监测站、一个主控站和三个注入站(也叫地面控制站)构成。地面监控系统的功能是对空间卫星系统进行监测、控制，并向每颗卫星注入更新的导航电文。其中监测站是数据采集中心，它负责用GPS接收系统获取卫星的观测数据(包括电离层和气象数据)，经过初步处理后传送到主控站。主控站是系统控制中心。它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卫星的轨道和卫星上时钟(简称为卫星钟)的改正值。注入站的任务主要是接受主控站传送的导航电文，在每颗卫星运行至上空时把这类导航数据及主控站的指令注入卫星。

用户设备部分也就是GPS信号接收机。我们所用的GPS手机或者GPS导航仪就是GPS信号接收机。它的主要功能是接收GPS卫星发射的信号，经数据处理后计算出用户所在的位置、高度、速度等信息。