全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System；GPS），是當(dāng)前全世界最普及的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System；GNSS），GPS總共放置了多達(dá)32顆高度位于地表20200公里以上的衛(wèi)星，均勻地分布在六個(gè)以55度傾斜于赤道的軌道面上。如此的設(shè)計(jì)提供高度的全球覆蓋度，并使得幾乎每一位使用者，在沒(méi)有任何遮蔽物阻擋訊號(hào)的條件下，都可以擁有至少四顆以上的衛(wèi)星在可視范圍中以供定位之用。

GPS組成部分

GPS系統(tǒng)包括三大部分：空間部分—GPS衛(wèi)星星座；地面控制部分—地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶(hù)設(shè)備部分—GPS信號(hào)接收機(jī)。

1.空間部分

GPS的空間部分是由24顆衛(wèi)星組成（21顆工作衛(wèi)星；3顆備用衛(wèi)星），它位于距地表20200km的上空，均勻分布在6 個(gè)軌道面上（每個(gè)軌道面4 顆），軌道傾角為55°。衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方、任何時(shí)間都可觀測(cè)到4 顆以上的衛(wèi)星，并能在衛(wèi)星中預(yù)存導(dǎo)航信息，GPS的衛(wèi)星因?yàn)榇髿饽Σ恋葐?wèn)題；隨著時(shí)間的推移，導(dǎo)航精度會(huì)逐漸降低。

2. 地面控制系統(tǒng)

地面控制系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)站（Monitor Station）、主控制站（Master Monitor Station）、地面天線（Ground Antenna）所組成，主控制站位于美國(guó)科羅拉多州春田市（Colorado. Springfield）。地面控制站負(fù)責(zé)收集由衛(wèi)星傳回之訊息，并計(jì)算衛(wèi)星星歷、相對(duì)距離，大氣校正等數(shù)據(jù)。

3.用戶(hù)設(shè)備部分

用戶(hù)設(shè)備部分即GPS 信號(hào)接收機(jī)。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行。當(dāng)接收機(jī)捕獲到跟蹤的衛(wèi)星信號(hào)后，就可測(cè)量出接收天線至衛(wèi)星的偽距離和距離的變化率，解調(diào)出衛(wèi)星軌道參數(shù)等數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，接收機(jī)中的微處理計(jì)算機(jī)就可按定位解算方法進(jìn)行定位計(jì)算，計(jì)算出用戶(hù)所在地理位置的經(jīng)緯度、高度、速度、時(shí)間等信息。接收機(jī)硬件和機(jī)內(nèi)軟件以及GPS 數(shù)據(jù)的后處理軟件包構(gòu)成完整的GPS 用戶(hù)設(shè)備。GPS 接收機(jī)的結(jié)構(gòu)分為天線單元和接收單元兩部分。接收機(jī)一般采用機(jī)內(nèi)和機(jī)外兩種直流電源。設(shè)置機(jī)內(nèi)電源的目的在于更換外電源時(shí)不中斷連續(xù)觀測(cè)。在用機(jī)外電源時(shí)機(jī)內(nèi)電池自動(dòng)充電。關(guān)機(jī)后機(jī)內(nèi)電池為RAM存儲(chǔ)器供電，以防止數(shù)據(jù)丟失。目前各種類(lèi)型的接受機(jī)體積越來(lái)越小，重量越來(lái)越輕，便于野外觀測(cè)使用。其次則為使用者接收器，現(xiàn)有單頻與雙頻兩種，但由于價(jià)格因素，一般使用者所購(gòu)買(mǎi)的多為單頻接收器。

GPS跟蹤器的硬件組成

在國(guó)內(nèi)某大知名購(gòu)物網(wǎng)站上很方便就能買(mǎi)到GPS跟蹤器，價(jià)格從200-400不等。由于大多數(shù)GPS跟蹤器都采用廉價(jià)的黑色外殼，大家稱(chēng)它為黑匣子不足為奇。

上圖是一款300元不到的GPS跟蹤器，我們拆開(kāi)它看看它里面是什么東西。

拆開(kāi)外殼，發(fā)現(xiàn)這300塊不到的東西做工還算優(yōu)良。電路板正面有一張支持GSM網(wǎng)絡(luò)的SIM卡，用于通過(guò)GPRS傳輸車(chē)輛位置數(shù)據(jù)。SIM卡旁邊是一塊正方形的GPS陶瓷天線。

電路板背面聚集了各個(gè)重要模塊。CPU以及GPS芯片都位于電路板背面。此款GPS跟蹤器采用了被廣泛應(yīng)用于各GPS導(dǎo)航儀上采用的SiRF公司第三代的GPS芯片，在穩(wěn)定性上還算不錯(cuò)。CPU方面，廠家宣稱(chēng)是采用雙核心的工業(yè)級(jí)CPU?？紤]到跟蹤器無(wú)需大量的數(shù)據(jù)處理，實(shí)際上其CPU很可能是32bit+8bit的雙核心單片機(jī)。由于無(wú)法拆開(kāi)屏蔽罩，我們只能做這樣的推測(cè)。

GPS跟蹤器的安裝非常簡(jiǎn)單，把跟蹤器引出的引線連接到蓄電池正極和負(fù)極即可，具體走線可根據(jù)不同的車(chē)型而定。此款跟蹤器正極線路上還有一保險(xiǎn)絲，在車(chē)輛電壓不穩(wěn)的情況下有效保護(hù)GPS跟蹤器。

只要找到了車(chē)輛的正負(fù)極線路，就能完成跟蹤器的連接。由于要使跟蹤器能夠獲得比較好的GPS信號(hào)，我們建議把跟蹤器安裝到前擋風(fēng)玻璃下的中控臺(tái)飾板下方或者空調(diào)送風(fēng)管的附近。