接收机硬件和机内软件以及

GPS 数据的后处理软件包，构成完整的 GPS 用户设备。GPS 接收机的结构分为天

线单元和接收单元两大部分。对于观测地型接收机来说，两个单元一般分成两个独立的部件，观测时将天线单元
安置在观测站上，接收单元置于观测站附近的适当地方，用电缆线将两者连接成一个整机。也有的将大线单元和
接收单元制作成一个整体，观测时将其安置在测站点上。

　　

GPS 接收机一般用蓄电池做电源。同时采用机内／机外两种直流电源。设置机内电池的目的在于更换外电池

时不中断连续观测。在用机外电他的过程中，机内电池自动充电。关机后，机内电池为

RAM 存储器供电，以防止

丢失数据。

　　近几年，国内引进了许多种类型的

GPS 测地型接收机。各种类型的 GPS 测地型接收机用于精密相对定位时，

其双频接收机精度可达

5mm+1PPM.D，单频接收机在一定距离内精度可达 10mm+2PPM.D。用于差分定位其精度

可达亚米级甚至厘米级。

　　目前，各种类型的

GPS 接收机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测。GPS 和 GLONASS 兼容的全球导

航定位系统接收机已经问世。

1.3 GPS 定位原理

　　

GPS 系统采用高轨测距体制，以观测站至 GPS 卫星之间的距离作为基本观测量。为了获得距离观测量，主要

采用两种方法：一是测量

GPS 卫星发射的测距码信号到达用户接收机的传播时间，即伪距测量；一是测量具有载

波多普勒频移的

GPS 卫星载波信号与接收机产生的参考载波信号之间的相位差，即载波相位测量。采用伪距观测

量定位速度最快，而采用载波相位观测量定位精度最高。通过对

4 颗或 4 颗以上的卫星同时进行伪距或相位的测

量即可推算出接收机的三维位置。

　　按定位方式，

GPS 定位分为单点定位和相对定位（差分定位）。单点定位就是根据一台接收机的观测数据来

确定接收机位置的方式，它只能采用伪距观测量。相对定位（差分定位）是根据两台以上接收机的观测数据来确
定观测点之间的相对位置的方法，它既可采用伪距观测量也可采用相位观测量。

　　在定位观测时，

GPS 定位分为动态定位和静态定位。若接收机相对于地球表面运动，则称为动态定位。若接

收机相对于地球表面运动，则称为动态定位。若接收机相对于地球表面静止，则称为静态定位。

2 GPS 主要特点

　　

GPS 的问世标志着电子导航技术发展到了一个更加辉煌的时代。GPS 系统与其他导航系统相比，主要特点有

如下六个方面。

（

1）定位精度高

　　应用实践已经证明，

GPS 相对定位精度在 50km 以内可达 10-6，100～500km 可达 10-7，1000km 可达 10-

9。此外，GPS 可为各类用户连续地提供高精度的三维位置、三维速度和时间信息。

（

2）观测时间短

　　随着

GPS 系统的不断完善，软件的不断更新，目前，20km 以内相对静态定位，仅需 15～20min；快速静态

相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在

15km 以内时，流动站观测时间只需 1～2min，然后可随时定位，

每站观测只需几秒钟，实时定位速度快。目前

GPS 接收机的一次定位和测速工作在 1s 甚至更小的时间内便可完成，

这对高动态用户来讲尤其重要。

（

3）执行操作简便

　　随着

GPS

“

”

接收机不断改进，自动化程度越来越高，有的已达 傻瓜化 的程度；接收机的体积越来越小，重量

越来越轻，极大地减轻测量工作者的工作紧张程度和劳动强度。使野外工作变得轻松愉快。

（

4）全球、全天候作业

　　由于

GPS 卫星数目较多且分布合理，所以在地球上任何地点均可连续同步地观测到至少 4 颗卫星，从而保障

了全球。全天候连续实时导航与定位的需要。目前

GPS 观测可在一天 24h 内的任何时间进行，不受阴天黑夜、起