引言：1973年美国国防部开始GPS实验计划，由于GPS模块可向用户提供连续、快速定时的、高精度的三维坐标、三维速度和时间信息，所以得到美国政府和三军的高度重视，并列为美国重点空间计划之一，成为继阿波罗登月计划、航天飞机计划之后的第三项庞大空间计划。整个计划耗资300亿美元以上，目前已基本完成。
　　GPS定位系统的含义是：导航卫星测时和测距/定位系统。GPS模块定位系统具有高精度和全天候的特点。可保证用户在任何时候和地点能同时观测到4颗卫星。GPS卫星发送的信号（简称GPS）能够进行厘米级甚至毫米级的静态定位。使用GPS卫星的关键设备是：能够接收、跟踪、变换、测量GPS信号的接收机。目前市场上达五十余种。GPS除了能进行精密水准测量外，GPS定位将可取代三角测量、三边测量和导线测量等常规大地测量技术。GPS卫星定位和低空摄影测量相结合，可能成为一种大比例尺快速测图系统。
　　GPS卫星定位和卫星摄影测量相结合，还可能成为一种动态地图自动测绘系统。
　　GPS模块在测量上可用于建立全国性的大地控制网，建立陆地和海洋的大地测量基准，可用于地壳变形监测，包括局部变形监测，也可用于测定航空摄影的动态参数，进行城市控制测量或其他控制测量，还可用于工程测量、地籍测量、房地产测量等领域，具有*的应用价值。
　　GPS模块卫星的监控系统
　　对于卫星大地测量而言，GPS卫星是以一种动态已知点描述卫星及其轨道参数，称为卫星星历；每颗卫星的星历由地面监控系统提供，另外，卫星入轨运动后，它的“健康”状况如何，也需地面设备进行监测和控制。
　　地面监控系统包括一个主控站，三个注入站和五个监控站。主控站拥有以大型计算机为主体的数据收集、计算、传输、诊断等设备。它的主要功能是：收集各监测站测得的距离和距离差、气象要素、卫星时钟和工作状况的数据，监测站自身的状态数据等；根据收集的数据及时计算每颗GPS卫星的星历，时钟改正，状态数据以及信号的大气传播改正，并按一定格式编制成导航电文，传送到注入站；监控整个地面监控系统是否工作正常，检验注入卫星的导航电文是否正确，监测卫星是否将导航电文发出；调度备用卫星替代失效的工作卫星，将偏离轨道的卫星“拉回”到正常轨道位置。
　　监控站是为主控站编算导航电文提供观测数据，每个监测站均用GPS信号接收机测量每颗可见卫星的伪距和距离差，采集气象要素等数据，并将它们发送给主控站。
　　GPS模块定位测量设计
　　1．影响GPS测量技术设计的因素
　　GPS模块外业涉及面很广，因而外业阶段的技术设计是一个复杂的技术管理问题，经综合大致有以下一些因素应加以考虑：
　　（1）同测站有关的因素网点密度；布网方案；时段分配、重复设站和重合点的设计；
　　（2）同观测卫星有关的因素观测卫星数；卫星信号质量；图形强度因子；卫星高度角；星历来源。
　　（3）同仪器有关的因素接收机，用于精密相对定位时至少为两台；天线，若天线设计质量和稳定性欠佳，会带来一系列的误差；记录设备，可以是盒式数据磁带或软磁盘。
　　（4）后勤方面的因素动用接收机台数及其来源和使用期间；测区内各时段，机组的调度；其他外业装备，主要是效能工具和通讯设备。
　　2．布网方案
　　（1）GPS模块网精度类级
　　各级GPS网的定位精度，可按相邻间基线向量的中误差来
　　衡量：
　　式中：m。为基线向量中误差；
　　a为固定误差，b为比例误差；
　　D为相邻间距离。
　　各级GPS网zui后结果的水平分量的中误差，不得超过表3—10的规定。
　　（2）GPS模块网的布设
　　a．所选点位要便于低等级常规测量的使用，每一个GPS点应与两个或两个以上的控制点通视，困难情况下也至少保持与相邻一个控制点通视，否则，需埋设方位桩，且用GPS联测。
　　b．GPS点间距离应按规范要求设计，可考虑灵活变动，以便于低等级控制点加密，小间中距相邻点位应进行直接联测。
　　c．GPS网点中各同步边应尽可能构成若干个闭合环，在完成各边的平差后，可检验闭合差是否满足相应等级要求。一等以上GPS网中至少包含三个闭合环且彼此线性无关；二、三、四等也应有两个以上的闭合环；五等网也至少有一个闭合环。
　　d．考虑将测区内原有的国家或地方测设的三角点进行联测，有利于两系统成果的变换，联测点应尽量均匀分布在整个测区的里面和外围。为求定转换参数，地联测高等级的大地控制点，联测点和重合点的个数不得少于3个，特殊情况下也不得少于2个。