用於監控
GPS監控（以上海市連圖信息科技GPS車載終端設備為例）是結合了GPS技術、無線通信技術(GSM/GPRS/CDMA)、圖像處理技術及GIS技術，用於對移動的人、寵物、車及設備進行遠程實時監控的一 門技術。
gps定位系統利用GPS監控可以實現以下功能：
1．跟蹤定位
監控中心能全天侯24小時監控所有被控車輛的實時位置、行駛方向、行駛速度，以便最及時的掌握車輛的狀況。
2．軌跡回放
監控中心能隨時回放近60天內的自定義時段車輛歷史行程、軌跡記錄。（根據情況，可選配軌跡DVD刻錄服務）
3．報警（報告）
3.1、超速報警：車輛行駛速度超出監控中心預設的速度時，及時上報監控中心
3.2、區域報警（電子圍欄）：監控中心設定區域範圍，車輛超出或駛入預設的區域會向監控調度中心給出相應的報警
3.3、停車報告：調度中心可對車輛的歷史停車記錄以文字形式生成報表，其中描述車輛的停車地點、時間和開車時間等信息，並可對其進行列印。
4．地圖製作功能
根據查看需要，客戶可以添加修改自定義地圖線路，以更好服務企業運行
5．里程統計
系統利用GPRS車載終端的行駛記錄功能和GIS地理系統原理對車輛進行行駛里程統計，並可生成報表且可列印。
6．車輛信息管理
方便易用的管理平台，提供了車輛、駕駛人員、車輛圖片等信息的設定，以方便調度人員的工作。
7．簡訊通知功能
將被控車輛的各種報警或狀態信息在必要時傳送到管理者手機上，以便隨時隨地掌握車輛重要狀態信息。
8．車輛遠程控制
監控中心可隨時對車輛進行遠程斷油斷電，鎖車功能。
9．車載電話
車載電話可以象普通手機一樣拔打電話，調度中心可對此電話進行遠程許可權設定，即呼入限制、呼出限制、只能呼叫指定的若干電話號碼。
10．油耗檢測
實時監控車輛的油耗變化，並生成歷史時段油量變化報表或油量曲線圖，進而直觀反映出油量的正常消耗與非正常消耗及加油數量不足等現象，達到油耗高水平管理，杜絕不良事件的發生。（需搭配油量感測器）
11．車輛調度
調度人員確定調度車輛或者在地圖上畫定調度範圍，GPS系統自動向車輛或者畫定範圍內的所有車輛發出調度命令，被調度車輛及時回應調度中心，以確定調度命令的執行情況。GPS系統還可對每輛車成功調度次數進行月統計。
如何實現GPS監控功能要實現GPS監控功能必須具備GPS終端、傳輸網路和監控平台三個要素，這三個要素缺一不可。通過這三個要素，組成三層結構的監控系統，套用在車輛調度監控領域，可以提供車輛防盜、反劫、行駛路線監控及呼叫指揮等功能；套用在對人寵物的跟蹤領域，可以提供對老人、小孩及寵物的跟蹤、老人、小孩遇到突發事件時的求救等功能。GPS監控的三個要素為：GPS終端、監控平台、傳輸網路等。
GPS終端
GPS終端是GPS監控系統的前端設備，一般隱秘地安裝在各種車輛內或佩帶在人或寵物身上，GPS終端設備主要由主CPU、GPS模組、GPRS模組、I/O接口及外圍電路組成。
監控平台
監控平台是GPS監控的核心，是遠程可視指揮和監控管理平台，一旦在車輛上安裝GPS監控設備或者在人身上佩帶了GPS監控設備，設備上的GPS模組會實時地將車或人的位置信息通過無線網路傳送到監控中心，在監控中心的電子地圖上可以看到車輛、人或寵物所在的直觀位置，監控中心可通過無線網路對車輛、人或寵物進行遠程監控，也可對設備進行設定，例如通過下發指令設定上傳間隔、遠程重啟設備等。
傳輸網路
可使用GPRS無線通信網路或CDMA無線通信網路，也可以使用簡訊方式進行數據傳輸。
功能及特點
監控功能
（1）立即查詢
當監控中心發出立即命令之後，GPS終端及時上傳車輛、人或寵物的位置信息（包括經度、緯度、方位角、速度、衛星數等信息）及狀態信息。
（2）遠程跟蹤
監控中心可在監控軟體上對GPS終端進行定時跟蹤設定，可設定某一固定時間上傳位置信息和狀態信息，一旦設定成功，GPS終端將根據監控中心所下發的指令請求及時上傳監控中心所需要的信息。
（3）緊急求助
當司機或者佩帶GPS終端的個人遇到特殊情況時，可通過緊急求救按鈕向監控中心求救。一旦監控中心接到求救指令，則監控中心工作人員可提供援助或通知警方協助。
（4）歷史軌跡回放功能
在歷史軌跡回放中，系統可查看歷史信息中在某天車輛、人或寵物處於什麼位置，走那條線路。當時的車輛是怎樣的狀態等等信息。
特點
GPS監控的特點為實時、動態、雙向、精確。
套用
GPS監控主要套用車輛調度監控行業，近幾年GPS廠家也推出了適合老人、小孩等使用的GPS監控設備，也有公司專門為企業員工開發的調度設備，如快遞行業的收件人員可通過GPS監控設備，實時傳輸所處的位置，便於公司指揮調度。
監控的套用
車載終端
車載終端設備包括：控制單元（CPU）、顯示單元（可選）、GPS、GPS天線、GSM手機（或其他通信模組）、防盜報警器等。主要有防盜報警、導航、 通話等功能。
無線數據鏈路
無線數據傳輸設備作為基站與各移動目標進行信息交換的樞紐，是整個車輛調度系統中的重要組成部分，其選擇方案包括以下幾種：1、公網設備：GSM、CDMA 、CDPD（無線數據公網）；2、集群通信：如公安上用的350M、800M集群系統；3、常規電台：採用專用信道和無線MODEM。
監控中心
監控中心的設備組成包括：資料庫、監控終端/GIS終端、業務處理終端、前端接入設備。工作人員可通過監控系統監控所有入網移動目標的運動。其關鍵是相應業務內容的資料庫建設、電子地圖、以及和業務內容密切相關的套用軟體-MIS，以實現車輛調度、監控報警、信息查詢等主要功能。
系統組成
gps定位系統(1)車載GPS主機
(2)SIM卡
(3)通訊伺服器
(4)資料庫伺服器
(5)管理軟體
車輛定位系統
全球定位系統在車輛管理上的套用，被稱作車輛定位系統。
GPS車輛管理系統功能簡單描述
1、實時監控： GPS車輛管理系統套用了移動GPRS為監控數據的載體，真正的實現了對車輛的全天候實時監控（速度、方向等），監控頻率可達到1秒級。
2、行駛信息管理： 系統可對車輛以往的行駛數據信息進行下載、回放、保存等。
3、車輛超速報警： 管理員可單獨或是設定全部車輛的行駛上下限速度，當車輛行駛速度超過該限制時，系統即會提示車輛超速報警，並伴有聲音和視窗彈出視窗提示。
4、自建圖層：管理員可以通過文字和圖象在地圖上自行標註公司的以及工地的方位；也可以自行構建道路上沒有的路線，更好的完善地圖來管理車輛。
5、文字調度管理：管理可通過文字方式向某一輛車或是某一群車輛傳送文字調度信息。傳送的信息將保存下來，以供日後查證。
6、超速報警統計：通過系統提供的行駛數據保存功能，在事後可將某車的在某天某日某一段時間的行車數據進行回放，並可生成報表供打應，該功能可作考核用。
7、行車線路跟蹤：可對單獨一輛或是全部車輛進行實時記錄行駛路線功能，當車輛駛過後就會在地圖上劃出一條黑線，管理員可直觀的看到車輛的行駛路線情況。
8、區域報警功能：可以設定禁區，當車進入禁區監控處發出警報提醒。定製行駛路線，當駕駛員駛離預定的駕駛路線發出報警。
9、完善的管理員管理功能：
（1）車輛信息管理可對車輛信息進行查詢、統計、增、刪、改的維護工作。
（2）可對管理員進行許可權分配，實現分級、多級管理。
（3）日誌管理，如登入日誌、報警設定、訊息傳送等進行統計、列印和刪除。
GPS油耗監控曲線形式10、里程油耗統計：通過系統提供的行駛數據保存功能，可將某車的在某天某日某一段時間的行車公里數及所耗油量，可生成報表供列印，該功能可作參考。
用於導航
gps定位系統GPS導航系統的基本原理是測量出已知位置的衛星到用戶接收機之間的距離，然后綜合多顆衛星的數據就可知道接收機的具體位置。要達到這一目的，衛星的位置可以根據星載時鐘所記錄的時間在衛星星曆中查出。而用戶到衛星的距離則通過紀錄衛星信號傳播到用戶所經歷的時間，再將其乘以光速得到。
由於大氣層電離層的干擾，這一距離並不是用戶與衛星之間的真實距離，而是偽距（PR）：當GPS衛星正常工作時，會不斷地用1和0二進制碼元組成的偽隨機碼（簡稱偽碼）發射導航電文。GPS系統使用的偽碼一共有兩種，分別是民用的C/A碼和軍用的P(Y)碼。C/A碼頻率1.023MHz，重複周期一毫秒，碼間距1微秒，相當於300m；P碼頻率10.23MHz，重複周期266.4天，碼間距0.1微秒，相當於30m。而Y碼是在P碼的基礎上形成的，保密性能更佳。導航電文包括衛星星曆、工作狀況、時鐘改正、電離層時延修正、大氣折射修正等信息。它是從衛星信號中解調製出來，以50b/s調製在載頻上發射的。導航電文每個主幀中包含5個子幀每幀長6s。前三幀各10個字碼；每三十秒重複一次，每小時更新一次。後兩幀共15000b。導航電文中的內容主要有遙測碼、轉換碼、第1、2、3數據塊，其中最重要的則為星曆數據。當用戶接受到導航電文時，提取出衛星時間並將其與自己的時鐘做對比便可得知衛星與用戶的距離，再利用導航電文中的衛星星曆數據推算出衛星發射電文時所處位置，用戶在WGS-84大地坐標系中的位置速度等信息便可得知。
可見GPS導航系統衛星部分的作用就是不斷地發射導航電文。然而，由於用戶接受機使用的時鐘與衛星星載時鐘不可能總是同步，所以除了用戶的三維坐標x、y、z外，還要引進一個Δt即衛星與接收機之間的時間差作為未知數，然後用4個方程將這4個未知數解出來。所以如果想知道接收機所處的位置，至少要能接收到4個衛星的信號。
GPS接收機可接收到可用於授時的準確至納秒級的時間信息；用於預報未來幾個月內衛星所處概略位置的預報星曆；用於計算定位時所需衛星坐標的廣播星曆，精度為幾米至幾十米（各個衛星不同，隨時變化）；以及GPS系統信息，如衛星狀況等。
GPS接收機對碼的量測就可得到衛星到接收機的距離，由於含有接收機衛星鐘的誤差及大氣傳播誤差，故稱為偽距。對0A碼測得的偽距稱為UA碼偽距，精度約為20米左右，對P碼測得的偽距稱為P碼偽距，精度約為2米左右。
GPS接收機對收到的衛星信號，進行解碼或採用其它技術，將調製在載波上的信息去掉後，就可以恢復載波。嚴格而言，載波相位應被稱為載波拍頻相位，它是收到的受都卜勒頻 移影響的衛星信號載波相位與接收機本機振蕩產生信號相位之差。一般在接收機鍾確定的曆元時刻量測，保持對衛星信號的跟蹤，就可記錄下相位的變化值，但開始觀測時的接收機和衛星振盪器的相位初值是不知道的，起始曆元的相位整數也是不知道的，即整周模糊度，只能在數據處理中作為參數解算。相位觀測值的精度高至毫米，但前提是解出整周模糊度，因此只有在相對定位、並有一段連續觀測值時才能使用相位觀測值，而要達到優於米級的定位 精度也只能採用相位觀測值。
按定位方式，GPS定位分為單點定位和相對定位（差分定位）。單點定位就是根據一台接收機的觀測數據來確定接收機位置的方式，它只能採用偽距觀測量，可用於車船等的概略導航定位。相對定位（差分定位）是根據兩台以上接收機的觀測數據來確定觀測點之間的相對位置的方法，它既可採用偽距觀測量也可採用相位觀測量，大地測量或工程測量均應採用相位觀測值進行相對定位。
在GPS觀測量中包含了衛星和接收機的鐘差、大氣傳播延遲、多路徑效應等誤差，在定位計算時還要受到衛星廣播星曆誤差的影響，在進行相對定位時大部分公共誤差被抵消或削弱，因此定位精度將大大提高，雙頻接收機可以根據兩個頻率的觀測量抵消大氣中電離層誤差的主要部分，在精度要求高，接收機間距離較遠時（大氣有明顯差別），應選用雙頻接收機。
系統部分
GPS定位系統包括三大部分：空間部分—GPS衛星星座；地面控制部分—地面監控系統；用戶設備部分—GPS信號接收機。
衛星星座
GPS工作衛星及其星座 由21顆工作衛星和3顆在軌備用衛星組成GPS衛星星座，記作（21+3）GPS星座。 24顆衛星均勻分布在6個軌道平面內，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。每個軌道平面內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。
gps定位系統在兩萬公里高空的GPS衛星，當地球對恆星來說自轉一周時，它們繞地球運行二周， 即繞地球一周的時間為12恆星時。這樣，對於地面觀測者來說，每天將提前4分鐘見到同一顆GPS 衛星。位於地平線以上的衛星顆數隨著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信號導航定位時，為了結算測站的三維坐標，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。對於某地某時，甚至不能測得精確的點位坐標，這種時間段叫做“間隙段”。但這種時間間隙段是很短暫的，並不影響全球絕大多數地方的全天候、高精度、連續實時GPS工作，衛星的編號和試驗衛星基本相同。
地面監控系統
對於導航定位來說，GPS衛星是一動態已知點。星的位置是依據衛星發射的星曆—描述衛星運動及其軌道的 的參數算得的。每顆GPS衛星所播發的星曆，是由地面監控系統提供的。衛星上的各種設備是否正常工作，以及衛星是否一直沿著預定軌道運行，都要由地面設備進行監測和控制。
地面監控系統另一重要作用是保持各顆衛星處於同一時間標準—GPS時間系統。這就需要地面站監測各顆衛星的時間，求出鐘差。然後由地面注入站發給衛星，衛星再由導航電文發給用戶設備。 GPS工作衛星的地面監控系統包括一個主控站、三個注入站和五個監測站。
信號接收機
GPS 信號接收機的任務是：能夠捕獲到按一定衛星高度截止角所選擇的待測衛星的信號， 並跟蹤這些衛星的運行，對所接收到的GPS信號進行變換、放大和處理，以便測量出GPS信號從衛星到接收機天線的傳播時間，解譯出GPS衛星所傳送的導航電文，實時地計算出測站的三維位置， 位置，甚至三維速度和時間。
靜態定位中，GPS接收機在捕獲和跟蹤GPS衛星的過程中固定不變，接收機高精度 地測量GPS信號的傳播時間，利用GPS衛星在軌的已知位置，解算出接收機天線所在位置的三維坐標。而動態定位則是用GPS接收機測定一個運動物體的運行軌跡。GPS信號接收機所位於的運動物體叫做載體（如航行中的船艦，空中的飛機，行走的車輛等）。載體上的GPS接收機天線在跟蹤GPS衛星的過程中相對地球而運動，接收機用GPS信號實時地測得運動載體的狀態參數（瞬間三維位置和三維速度）。
接收機硬體和機內軟體以及GPS數據的後處理軟體包，構成完整的GPS用戶設備。GPS接收機的結構分為天線單元和接收單元兩大部分。對於測地型接收機來說，兩個單元一般分成兩個獨立的部件，觀測時將天線單元安置在測站上，接收單元置於測站附近的適當地方，用電纜線將兩者連線成一個整機。也有的將天線單元和接收單元製作成一個整體，觀測時將其安置在測站點上。
GPS接收機一般用蓄電池做電源。同時採用機內機外兩種直流電源。設定機內電池的目的在於更換外電池時不中斷連續觀測。在用機外電池的過程中，機內電池自動充電。 關機後，機內電池為RAM存儲器供電，以防止丟失數據。近幾年，國內引進了許多種類型的GPS測地型接收機。各種類型的GPS測地型接收機用於精密相對定位時，其雙頻接收機精度可達5mm+1PPM.D，單頻接收機在一定距離內精度可達 10mm+2PPM.D。用於差分定位其精度可達亞米級至厘米級。 目前，各種類型的GPS接收機體積越來越小，重量越來越輕，便於野外觀測。GPS和GLONASS 兼容的全球導航定位系統接收機已經問世。
GPS衛星接收機種類很多，根據型號分為測地型、全站型、定時型、手持型、集成型；根據用途分為車載式、船載式、機載式、星載式、彈載式。
導航用途
GPS的用途十分廣泛﹐舉凡需要做地面定位的工作﹐均可利用GPS來達成。
【資源調查﹐土地探測】
例如﹕森林區、山坡地違規開發查報工作。使用GPS可順利導航至可疑之變異點﹐並直接查詢調閱地籍圖等相關資料以利研判。
【導航定位：車輛、航空、航海】
例如﹕汽車衛星導航系統﹐於美國日本已相當風行﹐我國仍在萌芽階段。在可預見的未來﹐所有的飛行器將使用GPS做導航的標準設備﹐在飛機起降的時候﹐無須依賴機場地面的導航設備。
信號擷取
為了取得接收機的位置，基頻的電路有三項主要任務：擷取、追蹤、及導航。信號擷取的目的在於判定其可以掌握的衛星數量及衛星號碼。為了決定哪一顆衛星是否要先作搜尋，通常會使用衛星搜尋演算法以決定哪一顆衛星有較高的出現機率。在完成信號擷取的程式之後，對於掌握到的衛星其頻率以及碼相位估測誤差通常都不大，不過因為頻率及碼相位的誤差皆非定值，因此接收機必須利用在信號擷取中所獲得的資訊作訊號追蹤，此程式會進一步改進前述兩項估計值的精確度，直到估計值相對穩定下來後，才會把碼相位的資訊及已經解調的導航資訊位元輸出給後端的導航模組。
主要特點
(1)全天候；
(2) 全球覆蓋；
(3)三維定速定時高精度；
(4)快速省時高效率：
(5)套用廣泛多功能。
主要用途
(1)陸地套用：主要包括車輛導航、應急反應、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監測、地殼運動監測、 市政規劃控制等；
(2)海洋套用：包括遠洋船最佳航程航線測定、船隻實時調度與導航、海洋救援、海洋探寶、水文地質測量以及海洋平台定位、海平面升降監測等；
(3)航空航天套用：包括飛機導航、航空遙 感姿態控制、低軌衛星定軌、飛彈制導、航空救援和載人太空飛行器防護探測等。
注意事項
1、在家不能搜星 GPS靠直接接收美國GPS衛星信號工作，需要在室外看到天空的地方才能接收到衛星信號，室內不能接收！
2、電池使用時間短 所有車載型GPS電池連續使用時間都不長，因車上有點菸器電源，設計者認為沒有機會需要長時間用電池待機，電池只做備用，不插電源連續使用一般只有40分鐘～1.5小時，型號不同，使用不同，還會有較大差異。 需要注意的是汽車點火發動的瞬間，啟動電流很大，有衝擊燒毀車充保險絲的風險，最好在汽車啟動的時候，不要在點菸器上插車充，啟動後再連線。
3、定位不準 GPS正常平面定位誤差在10-20米以內，受到如天氣，美國GPS政策等諸多因素影響，有時還會更大。如果地圖指示位置沒有很準確在路上，原因可能是信號不良導致延滯造成誤差，也可能是地圖數據偶爾偏差，也有可能是路很寬，所以看起來GPS好像穩定偏移路面。
4、不能搜星或者搜星慢 遇到不能搜星或者搜星慢的情況不要著急，請換地點改時間再試試。不要用一兩次，或一兩天就決定GPS的好壞，由於衛星狀態每天都不同，也許同一個地方，上午信號滿格，但晚上信號差點。
影響因素
1、美國國防部SA衛星訊號干擾。（衛星信號受美國控制，偶爾有可能會中斷信號服務）
2、天氣因素。如：太陽黑子、惡劣天氣（降低訊號強度，但不影響定位）
3、電氣電磁干擾；遮蔽物下（建築物里，山谷、峽谷、隧道）
4、汽車擋風玻璃上的隔熱膜、隔熱紙、金屬成份遮蔽等。（降低訊號強度，但不影響定位）
5、時間顯示不正常 GPS上的日期時間是專門用來顯示衛星時間的，GPS收到衛星信號才顯示正常，沒信號時不正常，它不是常用的電子表，不能調整不能保存。
GPS定位原理 衛星定位系統共有24顆人造衛星分布在工作6個軌道上運轉，每個軌道間互成120度角，使得GPS使用者在任何時間、地點都可接收到衛星信號加以定位。且不受天氣的影響（受地形或建築物遮蔽影響，也就是在室內或公車上較難收到衛星信號）。
