《建筑工程测量》测绘新仪器
GNSS的组成与功能
一GNSS简介
GNSS是英文Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System的字头缩写词NAVSTAR/ GNSS的简称，它的含义是利用导航卫星进行测时和测距，以构成全球定位系统（原名称GPS）。它是美军70年代初在“子午卫星导航定位系统——NNSS系统”的技术上发展而起的具有全球性、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。利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；另外，利用该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。
二组成及功能
1973年12月，美国国防部正式批准陆海空三军共同研制导航全球定位系统-全球定位系统（ GNSS）。整套 GNSS定位系统由三个部分组成的，即由 GNSS卫星组成的空中部分、由若干地面站组成的地面监控系统、以接收机为主体的用户设备。三者有各自独立的功能和作用，但又是有机地配合而缺一不可的整体系统。
1、空间卫星部分
GNSS的空间部分由24颗 GNSS工作卫星所组成，这些 GNSS工作卫星共同组成了 GNSS卫星星座，其中21颗为用于导航的卫星，3颗为活动备用卫星。这24颗卫星分布在6个倾角为55°,高度约为20000公里的高空轨道上绕地球运行。卫星的运行周期约为12恒星时。完整的工作卫星星座保证在全球各地可以随时观测到4-8颗高度角为15°以上的卫星,若高度角在5°则可达到12颗卫星。每颗 GNSS工作卫星都发出用于导航定位的信号。 GNSS用户正是利用这些信号来进行工作。
2、地面监控部分
GNSS的控制部分由分布在全球的若干个跟踪站所组成的监控系统构成，根据其作用不同，这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站。
（1）主控站的作用：主控站拥有大型电子计算机，用作为主体的数据采集、计算、传
输、诊断、编辑等工作，它完成下列功能:
A、采集数据：主控站采集各监控站所测得的伪距和积分多普勒观测值、气象要素、
卫星时钟和工作状态的数据、监测站自身的状态数据等
B、编辑导航电文（卫星星历、时钟改正数、状态数据及大气改正数）并送入注入站。
C、诊断地面支撑系统的协调工作、诊断卫星健康状况并向用户指示的功能。
D、调整卫星误差。
（2）监控站的作用：监测站的主要任务是对每颗卫星进行观测，并向主控站提供观测
数据。每个监控站配有 GNSS接收机，对每颗卫星长年连续不断地
进行观测，每6秒进行一次伪距测量和积分多普勒观测，采集气
象要素等数据。监测站是一种无人值守的数据采集中心，受主控
站的控制，定时将观测数据送往主控站。
（3）注入站的作用：主控站将编辑的卫星电文传送到位于三大洋的三个注入站，定时
将这些信息注入各个卫星，然后由 GNSS卫星发送给广大用户。3、用户接收部分
GNSS用户部分由 GNSS接收机（移动站、基准站等）、数据处理软件及相应用户设备,如计算机气象仪器等所组成。它的作用是接收 GNSS卫星所发出的信号，利用这些信号进行导航定位等工作。