全球衛星定位系統(GPS)的主體由21顆工作衛星和3顆在軌備用衛星組成,軌道高度20183Km,記作(21+3)GPS星座。24顆衛星均勻分布在6個軌道平面内,軌道傾角為55度,各個軌道平面之間相距60度,即軌道的升交點赤經各相差60度。每個軌道平面内各顆衛星之間的升交角距相差90度,一軌道平面上的衛星比西邊相鄰軌道平面上的相應衛星超前30度。
在兩萬公裡高空的GPS衛星,當地球對恒星來說自轉一周時,它們繞地球運行二周,即繞地球一周的時間為12恒星時。這樣,對于地面觀測者來說,每天将提前4分鐘見到同一顆GPS衛星。位于地平線以上的衛星顆數随着時間和地點的不同而不同,最少可見到4顆,最多可見到11顆。在用GPS信号導航定位時,為了結算測站的三維坐标,必須觀測4顆GPS衛星,稱為定位星座。這4顆衛星在觀測過程中的幾何位置分布對定位精度有一定的影響。對于某地某時,甚至不能測得精确的點位坐标,這種時間段叫做“間隙段”。但這種時間間隙段是很短暫的,并不影響全球絕大多數地方的全天候、高精度、連續實時的導航定位測量。GPS工作衛星的編号和試驗衛星基本相同。
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