GPS卫星定位的原理

本产品使用12V、24V机动车辆，不会与原车系统发生任何冲突，但是为了产品安装以后方便故障诊断和异常纠纷，请在安装前的及时检查并将检查结果如实告知车主。避免引起不必要的误会和争议。

(1) 先检查车辆各个功能是否正常。如:大灯、小灯、转向灯、雾灯、ACC、CD机、电动窗、原车遥控中控、引擎启动、引擎运行等等。

(2) 检查车内各个装饰件连接是否标准，检查车内各个装饰件是否有破损现象。

(3) 检查与本产品相关的各个连接线路是否破损、裸露铜芯的现象。

四、指示灯状态定义

五、主机安装

在安装之前请详细核对本产品的配件清单、质量，包装是否良好。如有疑问请及时与当地经销商联系。

一、产品概述2

二、技术指标3

三、包装清单4

3.1、标配配件4

3.2、选配配件5

四、指示灯状态定义5

五、主机安装6

5.1安装前的检查准备工作6

5.2主机安装6

5.3.1 SIM卡安装说明6

5.3.2主机线材安装说明7

5.3.3文字播报器安装说明(可选功能)9

5.3.4广告屏安装说明(可选功能)9

5.3.5摄像头安装说明(可选功能)9

5.3.6 GPS/GPRS/CDMA天线安装说明9

5.3.7 监听咪头安装说明10

5.3.8 终端设置10

5.3.9 中心资料录入11

六、F300终端标准功能说明11

6.1终端初装参数设置11

6.2远程控制部分14

6.3报警部分15

七、F300终端附加增强功能说明16

八、安装完成相关检测17

九、F300常见故障18

一、产品概述

F300完全支持 GPRS/CDMA 网络数据传输功能，可结合 GPRS/CDMA 平台软件使其更广泛用于大型集群监控、紧急调度、位置服务、交通安全管理等多种领域。F300也可用于大型建设测量、军事测量、高精度定位、移动基站定位等其它特殊领域。

产品特色

1、支持 GPS 定位模式。

2、支持 GPRS/CDMA 网络数据传输功能。

3、支持多种方式设置终端参数。

4、支持自动睡眠，待机工作电流仅 100mA。

5、支持点对点监控、点对群监控、群对群的全方位监控。

6、集防盗、定位、监听监控、报警求救及跟踪等多重功能于一体。

感谢您选择本公司生产的F300型 GPS 监控定位系列产品，在您使用本产品之前，请认真阅读本产品说明书。当您开始使用本产品时，则视为您已经认真阅读了本产品说明书。

F300说明书涉及的内容及相关设备的最新驱动程序如有改动时，恕不另行通知。有关设备的最新消息及软件程序的更新信息请与当地代理商联系或直接登录我司网站查询。

注意:

*F300产品为 GPRS/CDMA 版本产品，需要 SIM 卡支持 GPRS/CDMA 数据传输功能。

*F300不具备防水能力，请选择干燥位置安装，并注意防水防潮。

*请您正确安装使用 F300产品 ，切勿在不兼容的设备上安装F300产品。

二、技术指标

三、包装清单

A、 在安装 SIM 卡之前请及时设置 SIM 卡的服务密码。

B、 F300 的各项功能实现需要 SIM 卡支持 SMS 短信、GPRS/CDMA 功能(互联网 CMNET 业务)，请确认该 SIM 卡是否具备以上功能(如果需要监听、通话功能，还需要 SIM 卡支持语音通 话功能)。

C、 安装或者拆卸 SIM 卡，请在设备完全断电前提下进行，否则可能会出现因带电操作导致烧毁SIM卡。

D、 SIM卡的安装或拆卸，需用小号"+"字螺丝刀插入设备后端的取卡孔用力往里顶，直到SIM卡座自动退出主机。

电源正极(红色):电源正极线安装一般要与蓄电池的正极或者保险盒的总电源输入线常(+12V)连接。在安装过程中一定要选择较粗的常(+12V)线并联上去，并做好绝缘。(注意:宜粗不宜细。)

电源负极(黑色):汽车车体的金属本身就是一个负极，通常安装人员就近选择一个螺丝并将其拧松，再把负极线拴在上面，然后拧紧即可。但是，时间较长以后可能出现连接点氧化，造成设备工作不良。现在大 部分轿车对设备附近一个或者多个需要连接负极的螺丝位进行防氧化处理，用并联的方式将附近用电设备的负极线集中后再采用多点接地，保证负极接地牢靠。所以，我们在连接负极线的时候尽量不要采用前者所描述的方法连接。尽可能地找到原车用电设备的负极线集中点，并将终端机的负极线连接在原车设备的负极线上。以利用原车的接地点保证终端机的正常工作。(注意:跟(+12V)电源线相同，宜粗不宜细。)

ACC 检测线(白色):F300 的 ACC 安 装线主要是为本设备提供判断车辆电控钥匙的状 态信号检测线(解释:电控钥匙是控制着全车用 电设备的电源机械装置)，在电控钥匙未插入钥匙孔前，全车电路及电气几乎全部处于断电状态;当钥匙插入并往前拧动一个档位时(即为 ACC 档)，车辆上的部分设备即可接通了电源。F300的 ACC 安装线(白色)就并接在该线上。

门边检测(蓝色):F300的门边检测线主要是为本设备提供判断原车门开启/关闭的状态信 号检测线。该检测线为负触发检测线，当原车门开启时该线路及原车线路直接与车体导通，原车顶 灯点亮;当车门关闭时，该检测线及原车开关与车体断开，原车顶灯熄灭。

自定义触发(橙色、绿色):F300设计了两条自定义检测线，当用户需要监控一些特殊的 监控，如需要监控车门引擎盖、尾箱等等部位时，可安装这两根自定义线，在安装时需要用户根据 我公司提供的检测线的触发方式自行选购和安装设置开关部位。(橙色自定义负触发线 >0.5V 为触发导通;绿色自定义线>6V 为触发导通。详细功能操作请参阅后面功能描述【自定义功能】)。

断电控制线(黄色):F300的断电控制线(黄色)主要是与断电继电器配合用来切断汽车燃油电路或引擎电路，强制停止引擎运行的。

紧急按钮:主要用于驾驶员在驾车途中遇到紧急状况时，可以通过该按钮触发F300设备向中心平台发出求救信息。通常紧急报警触发按钮安装在驾驶员方便操作且不易被发现的位置。

文字播报器为可选的安装配件，用户需要此功能时需另行购置，文字播报器通过主机上的232接口连接上并实现文字播报功能。详细安装及使用说明请参阅《文字播报器安装使用说明》及《平台使用操 作说明》相关内容操作。

广告屏为可选的安装配件，用户需要此功能时需另行购置。广告屏通过主机上的232接口连接上并实现广告发布功能，详细安装及使用说明请参阅《广告屏安装使用说明》及《平台使用操作说明》相关内容 操作。

摄像头为可选的安装配件，用户需要此功能时需另行购置。摄像头通过主机上的232接口连接上并实现广告发布功能，详细安装及使用说明请参阅《摄像头安装使用说明》及《平台使用操作说明》相关内容操作。

因为车辆上安装位置比较特殊，建议安装在下列位置，在保证安装要求的同时，一定要注意安装位置的隐蔽性。

1)保险杠最前端或者前大灯组件附近。

2)引擎盖后端与前挡风玻璃交接位置的塑胶件下方。

3)前挡风玻璃和仪表台下方，黑面朝上。(注意:仪表台内部是汽车线路最集中位置，且各类金属支撑架较多。所以，尽量放在支撑架的最上方，并且尽量避开汽车线路、音响喇叭、空调 电机等磁场较大位置，距离大概 500px 左右即可)。

4)驾驶室后挡风玻璃下方。

注意:GPS 天线在安装过程中尽量保证平面朝上，且 GPS 上方 60 度范围没有金属遮挡物。

GPRS/CDMA GPS天线

监听咪头 : 主要用于车主或者监控中心对F300设备进行监听车内声音，以协助用户或者监控中心及时进行判断。监听咪头在安装上注意，咪头尽量远离磁场部分，如:音箱喇叭、电源线，通常安装在驾驶室顶棚顶附近。(注意:该功能必须是 SIM 卡支持语音通话功能)

A、IP、端口号设置

短信指令远程设置IP、端口号主要是针对首次安装使用F300设备时的操作，相关设置的目的是将该设备与对应的中心平台关联起来。F300 是通过GPRS/CDMA的传输方式以固定的路径【IP、端口】将数据传输到Internet，传输路径可通过短信指令远程设置，具体的设置方法请详细查阅后面【远程修改IP、端口号】项。

B、APN 接入设置

因各个国家、地区无线移动网络服务商所设置的 APN 网关接入点不同，登录 GPRS/CDMA 网 络的用户名和密码也不同，需要我们对终端重新设置无线移动 GPRS/CDMA 登录 APN 网关、网络 登录用户名和网络登录密码方可正常使用无线移动 GPRS/CDMA。正确设置完 APN 网关、网络登录 用户名和网络登录密码后，再重新启动终端设备，方可正常使用。(本设备默认为中国移动 APN 网 关 CMNET)具体的设置方法请详细查阅后面【APN 接入设置】项。 注意:设备各项参数设置完毕后，请查看设备 LED 指示灯状态显示是否正常，待设备 LED 指示灯状态显示正常以后，即可到联系中心监控人员进行车辆录入了。

当 F300终端设备的各项参数设置完毕，且设备工作正常以后，还需要将该台 F300 设 备与相关中心平台数据链路关联起来，保证 GPRS/CDMA 数据上传下达链路畅通。中心监控人员将 F300 的 ID 号、车牌号、车主或者驾驶员姓名、联系电话等等相关信息录入到中心平台上。

F300 设备侧面的 8 位数流水号就是该设备的身份识别 ID 号，在录入过程中中心录入人员 需将 ID 号按设备侧面粘帖的【ID】录入。为了规范管理，完善车辆资料信息，还需要将中心平台其 它内容填写完毕。

例如:F300 设备侧面的条形码 ID 号是【S/N: 88888888】,在录入的时候则按【88888888】 录入。

六、F300终端标准功能说明

(1)、中心平台远程修改IP、端口号

客户端远程设置 IP、端口号 主要是针对使用中的 F300 设备进行单台次或者批次性的更改。也可更改前面描述的调度屏设置的 IP 和端口号。操作用户在客户端平台软件上打开'车辆监控'→'参数设置'→选择'通讯参数'，勾选需 要更改的车辆，并在下方输入新 IP 和端口号(注意:不足三位前面补零)。确认无误后点击【发送】。

(2)、定位呼叫

监控中心可直接对指定车载终端进行点名呼叫查看, 车载终端将立即向中心监控平台回传车辆 所在位置等详细数据。具体操作请详细阅读【平台操作使用说明】相关内容。

(3)、定时回报

监控中心人员可对指定车载终端进行数据定时回传时间间隔的设置，出厂默认上传时间间隔为30 秒，最小上传时间间隔为5 秒;如果设置间隔为"<5 秒"终端设备将自动返回到默认的 30 秒。具体 操作请详细阅读【平台操作使用说明】相关内容。

(4)、监听

在接到报警信息或需要了解车上人员状况时，在车主的授权下，中心管理员可随时对终端下达 监听指令进行监听。监听不受时间、拨打电话号码限制。(终端电话卡必须开通通话功能才能实现。) 具体操作请详细阅读【平台操作使用说明】相关内容。

(5)、里程统计 为方便了解车辆单次或时段间行驶里程的情况，中心管理员可以通过对车辆下发里程统计指令，这时终端会重新统计车辆里程。具体操作请详细阅读【平台操作使用说明】相关内容。

(6)、远程油路控制部分 断油电的目的是阻止不法分子驾驶、偷盗车辆，及时有效将汽车控制在有效范围。监控中心可人性化对指定车辆进行远程断开油路﹑电路或者恢复油路﹑电路，当车载终端接收到指令后，对油 路或者电路采取断供油或恢复供油动作。具体操作请详细阅读【平台操作使用说明】相关内容。

(注意:F300在执行断油动作时，是先执行 3 次间歇式断油【断 2 秒----恢复 20 秒】，到 第 4 次

时就完全切断油路)

F300初装使用时，相关参数设置需本公司专用调试工具调度屏来进行设置，本章节仅介绍 调度屏基本设置的相关功能，其他功能请参阅【调度屏使用说明】用户使用手册相关内容操作。

(1)、手柄外观示意图 注意:

A、当 F300接通电源以后，更多调度屏功能请参阅【HD-YT 调度屏】用户使用手册手柄外观按键功能示意图

(2)、通迅参数查询

通过该指令可以查看终端机的主要设置参数是否正确，如果不对可以及时修改。例如:查讯终端机的通讯参数，则输入的格式为:【*F10#C】，设置成功会出现以下信息， ***.***.***.***,PPPP为 IP 地址和端口号，#####为终端机系列号，CMNET，***，***为 APN 参数。

(3)、设置IP地址、端口号 此项为必须设置项，不设置或设置错会导致终端机不上线。了解设置情况请通过通讯参数查询查看。设置 IP 地址和端口号的作用是让终端与监控中心连接并传递数据。未设置或者错误设置 IP 号终端则无法将数据上传至中心。

按调度屏【菜单键】进入主菜单，并按照上面所显示的示意图的步骤操作，当进入到【信息输入】界面时，屏幕上会有光标在闪动，这时用户可按以下格式输入【*F10#1，XXX.XXX.XXX.XXX,PPPP,0】，并按【拨号键】确认发送(如果要保存，请选择储存并发送)，如果屏 幕显示【临时信息】，表示该项设置成功;如果屏幕显示无显示，表示该项设置不成功，请重新设置。

(注意:指令中的【XXX.XXX.XXX.XXX】部分为 IP 号;【PPPP】部分为端口号，) 例如:需要设置上传数据的中心服务器 IP 为【192.168.0.154】，数据接收端口为【11400】;则输入的格式为:【*F10#1，192.168.0.154，11400，0】。

(4)、APN 接入设置

此项为必须设置项，不设置或设置错会导致终端机不上线。了解设置情况请通过通讯参数查询 查看。

因各个国家、地区无线移动网络服务商所设置的 APN 网关接入点不同，登录 GPRS/CDMA 网 络的用户名和密码也不同，需要我们对终端重新设置无线移动 GPRS/CDMA 登录 APN 网关、网络 登录用户名和网络登录密码方可正常使用无线移动 GPRS/CDMA。正确设置完 APN 网关、网络登录，用户名和网络登录密码后，再重新启动终端设备，方可正常使用。(本设备默认APN网关为中国移动CMNET)。

按调度屏【菜单键】进入主'菜单'→选择' 写新信 息 '→确认→ 输入【 *F10#3 ，cmnet,cmnet,cmnet,】→'仅发送' →'发送到调度台'。随后，屏幕显示【临时信息】，表示该项 设置成功;如果屏幕无显示直接退到菜单，或滴的一声，表示该项设置不成功，请重新设置。(注意:移动的号码按上面方式设置。CDMA的卡应设为:cmnet,card,card,同时注意最后有一个"逗号"例如:移动的卡号则应输入【*F10#3，CMNET, CMNET, CMNET,】，CDMA 的卡号请输入【*F10#3，CMNET,CARD,CARD】。

(5)、主机复位

APN 账号。但为安全恢复出厂后请查询一下通讯参数是否正确。 按调度屏【菜单键】进入主'菜单'→选择'写新信息'→确认→输入【*F10#F】→'仅发送'→'发送到调度台'→'收到临时信息 reset",终端收到该指令后进入重启。

(1)、超速报警

监控中心可对单台或者多台车辆下发指令设定超速报警速度值，当车辆速度超过设定值时，F300 会立即发出超速报警数据，将当前位置信息和速度信息报告到监控中心。可根据客户需求 设置蜂鸣器超速警示功能，中心收到报警信息以后可确认并取消报警。

(2)、断电报警

当车载终端外接电源被切断后，内部备用电源立即启动供电(可供设备工作 10-20 分钟)，终端5 秒内上传断电报警信息到监控中心。具体操作请详细阅读【平台操作使用说明】相关内容。在此不再另做说明。

(3)、紧急求救报警

当遭遇紧急情况需要求助时，触按紧急按钮 2 秒触发紧急报警，终端立刻上传紧急求助报警信 息到监控中心。如本终端装有其它附件时，除上传报警数据以外，其它相关附件还会一起联动响应。 如广告屏会立即播放"我被劫持请报警!"求救信息、摄像头抢拍照片等等。监控中心依照相关程序 处理。具体操作请详细阅读【平台操作使用说明】相关内容。

(4)、自定义触发报警

F300设有 2 路自定义检测线，以满足特殊客户的需求。当用户需要自定义传感器报警功能时，可根据自 己需求自行定义该线报警名称。当所定义的检测线收到触发时，F300会立即向中心发送自定义 报警数据，中心收到报警信息以后可确认并取消报警。具体操作请详细阅读【平台操作使用说明】 相关内容。

(5)、非法点火设置

监控中心可对单台或者多台车辆下发指令启动非法点火功能，当车辆在设定的时间段内非法启动，F300会立即向中心发出非法点火报警，前将车辆当前位置信息报告到监控中心。这时客户 根据实际情况可对车辆进行远程断油断电等操作以防止不法份子不法行为，并及时向公安报警。具 体操作请详细阅读【平台操作使用说明】相关内容。

(6)、电子围栏

监控中心可对监控目标设置不规则区域、多区域、进区域、出区域、区域内、区域外、多时段 及组合

时就完全切断油路)

九、F300常见故障

GPS(Global Positioning System)是由美国国防部授权研制的卫星导航定位系统。它是一种可以定时和测距的导航系统，可向海军舰船、空中飞机和陆地车辆提供全球、全天候、连续、实时服务的高精度三维位置、三维速度和时间信息。其目的是为美国海、陆、空三军提供精密导航，还可用于情报搜集、核爆炸监测、应急通信和卫星定位等一些军事目的。

GPS定位的基本原理是:位于地面的GPS接收机检测GPS卫星发送的扩频信号，通过相关运算获取到达时间信息并由此计算出卫星到接收机的距离，再结合卫星广播的星历信息计算卫星的空间位置，完成定位计算。有3颗卫星时，若卫星与接收机钟差很小，即可实视二维定位;4颗可见时，卫星可实现三维定位，获取更多的可见卫星可提高定位精度。GPS接收机在全球任何地方、任一时刻均能接收到至少4颗卫星信号，GPS终端可根据接收到多颗卫星的导航信息，计算出自己的三维位置(经纬度与海拔高度)、运动速度与方向以及精确的时间信息。

GPS由空间部分(导航卫星星座)、控制部分(地面监控系统)和用户部分(GPS接收终端)3大部分组成。

1.空间部分

空间部分由一组GPS卫星组成。GPS工作卫星及其星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面上，轨道倾角为55°，各个轨道平面之间相距60°，即轨道的升交点赤经各相差60°。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差90°。导航卫星设计寿命为7.5年，轨道距地面高度为20128 km，运行周期为12恒星小时。

GPS导航卫星重达1500 kg，星上装备了无线收发信机、天线、铯原子钟、计算机、导航电文存储器、太阳能翼板以及其他设备。每颗卫星以两个L波段频率发射无线电载波信号:

L1=1575.42 MHz(波长约为19 cm)

L2=1227.60 MHz(波长约为24 cm)

在L1/L2载波上，载有测距用P码(Precise精搜索码，码长约30m)和C/A码(Coarse/ Acquisition粗搜索码，码长约300 m)。其中，P码只供美国军方与授权用户使用，C/A码可供民用定位服务。此外，在载波上还调制了50 bit/s的数据导航电文，其内容包括:卫星星历、电离层模型系数、状态信息、时间信息和星钟偏差/漂移等信息。

美国采用两种限制性政策:选择性可用性(SA)政策，有意使频率飘移和降低轨道精度，使C/A码原有的定位精度从20~40 m降低到100m;反欺骗政 策(AS)，为防止P码被非授权用户使用，将P码改为Y码，使非授权用户无法解出P码。

2.控制部分

控制部分主要是地面监控系统，它负责监控GPS的工作，是GPS系统的神经中枢，也是保证GPS协调运行的核心部分，由美国国防部监管。对于导航定位来说，GPS卫星是一个动态已知点。卫星的位置是依据卫星发射的星历(描述卫星运动及其轨道的参数)算得的。每颗GPS卫星所播发的星历，是由地面监控系统提供的。卫星上的各种设备是否正常工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行，都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统的另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准--GPS时间系统。这就需要地面站监测各颗卫星的时间，求出钟差，然后由地面注入站发给卫星，卫星再由导航电文发给用户设备。GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、3个注入站和5个监测站。

(1)主控站

主控站即卫星操作控制中心(CSOC)，位于加州Falcon空军基地，主要负责接收、处理来自各监控站跟踪数据，完成卫星星历和原子钟计算，卫星轨道和钟差参数计算，用以产生向空间卫星发送更新的导航数据。这些更新数据送到注入站，利用S频段(1750~1850MHz)向卫星发射。由于卫星上的原子钟有足够精度，故导航更新数据约在每天才更新一次。主控站本身还是监控站，还可用于完成诊断卫星的工作状态，进行调度等工作。

(2)监控站

GPS有5个监控站。除主控站上的监控站外，还在美国夏威夷、北太平洋上的Kwajalein岛、印度洋上的Diogo Garcia岛、大西洋上的Ascension岛上设有监控站。监控站对卫星进行跟踪与测轨，以2200~2300MHz频率接收卫星的遥测数据，进行轨道预报，并收集当地气象及大气和对流层对信号的时延数据，连同时钟修正、轨道预报参数一起传送给主控站。

(3)注入站

GPS有3个注入站，与三大洋的Kwajalein岛、Diogo Garcia岛、Ascension岛上监控站并置。注入站主要功能为将主控站送来的卫星星历、钟差信息和轨道修正参数，每天一次注入到卫星上的导航电文存贮器中。

3.用户部分

用户部分主要是GPS信号接收机，其任务是:捕获按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间。在静态定位中，GPS接收机在捕获和跟踪GPS卫星的过程中固定不变，接收机高精度地测量GPS信号的传播时间，利用GPS卫星在轨的已知位置，解算出接收机天线所在位置的三维坐标。而动态定位则是用GPS接收机测定一个运动物体的运行轨迹。

GPS接收机硬件和软件以及GPS数据的后处理软件包，构成了完整的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。对于测地型接收机来说，两个单元一般被分成两个独立的部件，观测时将天线单元安置在测站上，接收单元置于测站附近的适当地方，用电缆线将两者连接成一个整机，也有的将天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。

4.差分技术

美国政府出于军事目的，把GPS系统设置为两种级别的服务，其中C/A码为全球用户免费使用，但对C/A码采取人为降低精度的措施--选择可用性(SA)政策，这样使得单机定位只能达到100m(平面，95%置信度)，这种精度为GPS系统精度，而与GPS接收机无关。因此无论何种GPS接收机，只采用C/A码定位，精度就只能达到100m。这种精度无法满足日益增多的用户的要求，为了提高实时定位精度，人们提出了差分GPS技术，经差分校正的GPS接收机定位精度优于30m，测速精度优于0.1m/s，计时精度优于10 ms。

差分GPS系统已经在许多部门得到推广应用，这些差分GPS系统绝大多数为常规的差分GPS--位于已知点上的基准站(或称参考站)把差分GPS修正信息通过数据通信链实时传送到周围的流动站用户，从而使得流动站用户提高定位精度。我们称这种差分GPS为正向差分，它应用十分普遍，技术上也很成熟。但是在一些特殊应用场合，如特定目标或物体的高精度追踪监测中，常常希望基准站实时精确知道流动站的位置，而流动站自身无需实时知道自己的位置，为此而提出了逆向差分GPS(Inverted Differential GPS，IDGPS)。逆向差分GPS要求移动目标(流动站)把原始伪距观测信息通过数据链实时传送给基准站，由基准站采用逆向差分算法完成对流动站的精确求解，从而实时监测移动目标。

当前，美国正加紧部署研究GPSⅢ计划。为了满足到2030年的军用、民用要求，GPSⅢ将选择全新的优化设计方案，放弃现有的24颗中轨道卫星，采用全新的33颗高轨道加静止轨道卫星组网。与现有GPS相比，GPSⅢ的信号发射功率可提高100倍，定位精度提高到0.2~0.5m，授时精度1ns，这样可以使GPS制导武器的精度达到1m以内。

GPS(Global Positioning System)即全球定位系统，是由美国建立的一个卫星导航定位系统，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。

现实生活中，GPS定位主要用于对移动的人、宠物、车及设备进行远程实时定位监控的一门技术。GPS定位是结合了GPS技术、无线通信技术(GSM/GPRS/CDMA)、图像处理技术及GIS技术的定位技术，主要可实现如下功能:

1.跟踪定位

监控中心能全天侯24小时监控所有被控车辆的实时位置、行驶方向、行驶速度，以便最及时的掌握车辆的状况。

2.轨迹回放

监控中心能随时回放近60天内的自定义时段车辆历史行程、轨迹记录。(根据情况，可选配轨迹DVD刻录服务)

3.报警(报告)

3.1，超速报警:车辆行驶速度超出监控中心预设的速度时，及时上报监控中心

3.2，区域报警(电子围栏):监控中心设定区域范围，车辆超出或驶入预设的区域会向监控调度中心给出相应的报警

3.3，停车报告:调度中心可对车辆的历史停车记录以文字形式生成报表，其中描述车辆的停车地点、时间和开车时间等信息，并可对其进行打印。

3.4，应急报警: 一旦遇有紧急险情(如遭劫等)，请马上按动应急报警按钮，向监管中心报警，监管中心即刻会知道您处于紧急状态以及您所在的位置。经核实后，进入警情处置程序，助您脱险。(注:一旦应急报警按钮启动，此设备会立即关闭通话功能，但短信功能正常)

3.5，欠压报警，当汽车电瓶电压过低时，车载主机会自动向监控中心报警，由监控中心值班员提醒用户及时给车辆充电。

3.6，剪线报警，车辆主电瓶被破坏后或不能供电时，内置备用电池可维持产品继续工作，并向监控中心发送剪线报警。

4.地图制作功能

根据查看需要，客户可以添加修改自定义地图线路，以更好服务企业运行

5.里程统计

系统利用GPS车载终端的行驶记录功能和GIS地理系统原理对车辆进行行驶里程统计，并可生成报表且可打印。

6.车辆信息管理

方便易用的管理平台，提供了车辆、驾驶人员、车辆图片等信息的设定，以方便调度人员的工作。

7.短信通知功能

将被控车辆的各种报警或状态信息在必要时发送到管理者手机上，以便随时随地掌握车辆重要状态信息。

8.车辆远程控制

监控中心可随时对车辆进行远程断油断电，锁车功能。

9.车载电话

车载电话可以象普通手机一样拔打电话，调度中心可对此电话进行远程权限设置，即呼入限制、呼出限制、只能呼叫指定的若干电话号码。

10.油耗检测

实时监控车辆的油耗变化，并生成历史时段油量变化报表或油量曲线图，进而直观反映出油量的正常消耗与非正常消耗及加油数量不足等现象，达到油耗高水平管理，杜绝不良事件的发生。(需搭配油量传感器)

11.车辆调度

调度人员确定调度车辆或者在地图上画定调度范围，GPS系统自动向车辆或者画定范围内的所有车辆发出调度命令，被调度车辆及时回应调度中心，以确定调度命令的执行情况。GPS系统还可对每辆车成功调度次数进行月统计。

车载终端可以进行自我诊断，一旦发生故障，就会向中心发出故障通知，方便工作人员维修，确保设备正常工作。

GPS计划始于1973年 ，已于1994年进入完全运行状态。GPS的整个系统由空间部分、地面控制部分和用户部分所组成:

空间部分(太空部分)

GPS的空间部分是由24颗GPS工作卫星所组成，这些GPS工作卫星共同组成了GPS卫星星座，其中21颗为可用于导航的卫星，3颗为活动的备用卫星。这24颗卫星分布在6个倾角为55°的轨道上绕地球运行。卫星的运行周期约为12恒星时。每颗GPS工作卫星都发出用于导航定位的信号。GPS用户正是利用这些信号来进行工作的。

控制部分

GPS的控制部分由分布在全球的由若干个跟踪站所组成的监控系统所构成，根据其作用的不同，这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站。主控站有一个，位于美国克罗拉多(Colorado)的法尔孔(Falcon)空军基地，它的作用是根据各监控站对GPS的观测数据，计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等，并将这些数据通过注入站注入到卫星中去;同时，它还对卫星进行控制，向卫星发布指令，当工作卫星出现故障时，调度备用卫星，替代失效的工作卫星工作;另外，主控站也具有监控站的功能。监控站有五个，除了主控站外，其它四个分别位于夏威夷(Hawaii)、阿松森群岛(Ascension)、迭哥伽西亚(Diego Garcia)、卡瓦加兰(Kwajalein)，监控站的作用是接收卫星信号，监测卫星的工作状态;注入站有三个，它们分别位于阿松森群岛(Ascension)、迭哥伽西亚(Diego Garcia)、卡瓦加兰(Kwajalein)，注入站的作用是将主控站计算出的卫星星历和卫星钟的改正数等注入到卫星中去。

用户部分(地面接收)

GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机气象仪器等所组成。它的作用是接收GPS卫星所发出的信号，利用这些信号进行导航定位等工作。 以上这三个部分共同组成了一个完整的GPS系统。

GPS的信号

GPS卫星发射两种频率的载波信号，即频率为1575.42MHz的L1载波和频率为1227.60MHz的L2载波，它们的频率分别是基本频率10.23MHz的154倍和120倍，它们的波长分别为19.03cm和24.42cm。在L1和L2上又分别调制着多种信号，这些信号主要有:

C/A码

C/A码又被称为粗捕获码，它被调制在L1载波上，是1MHz的伪随机噪声码(PRN码)，其码长为1023位(周期为1ms)。由于每颗卫星的C/A码都不一样，因此，我们经常用它们的PRN号来区分它们。C/A码是普通用户用以测定测站到卫星间的距离的一种主要的信号。

P码

P码又被称为精码，它被调制在L1和L2载波上，是10MHz的伪随机噪声码，其周期为七天。在实施AS时，P码与W码进行模二相加生成保密的Y码，此时，一般用户无法利用P码来进行导航定位。

Y码

见P码。

导航信息

导航信息被调制在L1载波上，其信号频率为50Hz，包含有GPS卫星的轨道参数、卫星钟改正数和其它一些系统参数。用户一般需要利用此导航信息来计算某一时刻GPS卫星在地球轨道上的位置，导航信息也被称为广播星历。

SPS和PPS是GPS系统针对不同用户提供两种不同类型的服务。一种是标准定位服务(SPSStandard Positioning Service)，另一种是精密定位服务(PPSPrecision Positioning Service)。这两种不同类型的服务分别由两种不同的子系统提供，标准定位服务由标准定位子系统(SPSStandard Positioning System)提供，精密定位服务则由精密定位子系统(PPSPrecision Positioning System)提供。

SPS主要面向全世界的民用用户。

PPS主要面向美国及其盟国的军事部门以及民用的特许用户。

在GPS定位中，经常采用下列观测值中的一种或几种进行数据处理，以确定出待定点的坐标或待定点之间的基线向量:

L1载波相位观测值

L2载波相位观测值(半波或全波)

调制在L1上的C/A码伪距

调制在L1上的P码伪距

调制在L2上的P码伪距

L1上的多普勒频移

L2上的多普勒频移

实际上，在进行GPS定位时，除了大量地使用上面的观测值进行数据处理以外，还经常使用由上面的观测值通过某些组合而形成的一些特殊观测值，如宽巷观测值(Wide-Lane)、窄巷观测值(Narrow-Lane)、消除电离层延迟的观测值(Ion-Free)来进行数据处理。

GPS的误差

我们在利用GPS进行定位时，会受到各种各样因素的影响。影响GPS定位精度的因素可分为以下四大类:

人为

美国政府从其国家利益出发，通过降低广播星历精度( 技术)、在GPS基准信号中加入高频抖动( 技术)等方法，人为降低普通用户利用GPS进行导航定位时的精度。

卫星星历误差

在进行GPS定位时，计算在某时刻GPS卫星位置所需的卫星轨道参数是通过各种类型的星历[7]提供的，但不论采用哪种类型的星历，所计算出的卫星位置都会与其真实位置有所差异，这就是所谓的星历误差。

卫星钟差

卫星钟差是GPS卫星上所安装的原子钟的钟面时与GPS标准时间之间的误差。

卫星信号发射天线相位中心偏差

卫星信号发射天线相位中心偏差是GPS卫星上信号发射天线的标称相位中心与其真实相位中心之间的差异。

GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。如图所示，假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机，可以测定GPS信号到达接收机的时间△t，再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式: 上述四个方程式中待测点坐标x、 y、 z 和Vto为未知参数，其中di=c△ti (i=1、2、3、4)。

di (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4到接收机之间的距离。

△ti (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的信号到达接收机所经历的时间。

c为GPS信号的传播速度(即光速)。

四个方程式中各个参数意义如下:

x、y、z 为待测点坐标的空间直角坐标。

xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4在t时刻的空间直角坐标，

可由卫星导航电文求得。

Vt i (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的卫星钟的钟差，由卫星星历提供。

Vto为接收机的钟差。

由以上四个方程即可解算出待测点的坐标x、y、z 和接收机的钟差Vto 。

事实上，接收机往往可以锁住4颗以上的卫星，这时，接收机可按卫星的星座分布分成若干组，每组4颗，然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位，从而提高精度。

由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差，大气对流层、电离层对信号的影响，以及人为的SA保护政策，使得民用GPS的定位精度只有100米。为提高定位精度，普遍采用差分GPS(DGPS)技术，建立基准站(差分台)进行GPS观测，利用已知的基准站精确坐标，与观测值进行比较，从而得出一修正数，并对外发布。接收机收到该修正数后，与自身的观测值进行比较，消去大部分误差，得到一个比较准确的位置。实验表明，利用差分GPS，定位精度可提高到5米。

车用导航系统主要由导航主机和导航显示终端两部分构成。内置的GPS天线会接收到来自环绕地球的24颗GPS卫星中的至少3颗所传递的数据信息，由此测定汽车当前所处的位置。导航主机通过GPS卫星信号确定的位置坐标与电子地图数据相匹配，便可确定汽车在电子地图中的准确位置。

在此基础上，将会实现行车导航、路线推荐、信息查询、播放AV/TV等多种功能。驾驶者只须通过观看显示器上的画面、收听语音提示，操纵手中的遥控器即可实现上述功能，从而轻松自如地驾车。