全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem-GPS）是美國國防部主要為滿足軍事部門對海上、陸地和空中設(shè)施進(jìn)行高精度導(dǎo)航和定位的要求而建立的。

　　該系統(tǒng)從上世紀(jì)70年代初開始設(shè)計(jì)、研制，歷經(jīng)約20年。GPS作為新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)，不僅具有全球性、全天候、連續(xù)的精密三維導(dǎo)航與定位能力，而且具有良好的抗干擾性和保密性。

　　因此，發(fā)展全球定位系統(tǒng)(GPS)已成為美國導(dǎo)航技術(shù)現(xiàn)代化的**重要標(biāo)志，并且被視為本世紀(jì)美國繼阿波羅登月計(jì)劃和航天飛機(jī)計(jì)劃之后的又一重大科技成就。

　　GPS系統(tǒng)**基本的特點(diǎn)是以“多星、高軌、高頻、測量-測距”為體制，以高精度的原子鐘為核心。由此產(chǎn)生的特點(diǎn)如下：

　　1、全球覆蓋連續(xù)導(dǎo)航定位。GPS有24顆衛(wèi)星，且分布合理，所以在地球上和近地空間上任何一點(diǎn)，均可以連續(xù)同步地觀測4顆以上衛(wèi)星、實(shí)現(xiàn)全球、全天候連續(xù)導(dǎo)航定位。

　　2、高精度三維定位。GPS能連續(xù)為各類用戶提供三維位置、三維速度和精確時間信息。

　　3、實(shí)時導(dǎo)航定位。利用GPS進(jìn)行導(dǎo)航定位，1s即可完成一次定位。這對高動態(tài)用戶尤其重要。

　　4、被動式全天候?qū)Ш蕉ㄎ?。這種導(dǎo)航定位不僅隱蔽性好，而且可以容納無數(shù)多用戶。

　　5、抗干擾性能好、保密性強(qiáng)。GPS采用數(shù)據(jù)通訊的特殊編碼技術(shù)，即偽噪聲碼技術(shù)。因而具有良好的抗干擾性和保密性。

　　精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)GPS系統(tǒng)

　　GPS系統(tǒng)在精確農(nóng)業(yè)實(shí)施過程中異常重要，它一方面將農(nóng)田各種信息給予精確定位，輸入GIS，另一方面也是農(nóng)機(jī)作業(yè)軌跡的依據(jù)。

　　1、農(nóng)場基本格網(wǎng)定標(biāo)為了給農(nóng)田信息定位，有必要在農(nóng)場范圍內(nèi)，每30米進(jìn)行GPS定點(diǎn),測得高精度的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，為此需開展以下工作：

　?。?）在農(nóng)場指揮中心引一到兩個國家級大地點(diǎn)，供定位和差分定位。場區(qū)內(nèi)、外的特征地物附近，布10～20個較高精度的控制點(diǎn)（厘米級），供專題圖投影轉(zhuǎn)換及遙感圖像幾何糾正用；

　?。?）按30×30m網(wǎng)格布設(shè)，需測1700～1800個較高精度GPS定位點(diǎn)（厘米級精度）；

　?。?）農(nóng)田信息采集點(diǎn)定位，如土壤、水質(zhì)等（分米級精度）。

　　2、動態(tài)GPS定位動態(tài)GPS定位的主要作用有二，其一是指揮農(nóng)機(jī)行走，其二按專家制定的作業(yè)空間（處方）實(shí)施農(nóng)業(yè)作業(yè)。

　?。?）指揮農(nóng)機(jī)行走。根據(jù)GIS提供的場區(qū)電子地圖經(jīng)緯度范圍（也可用坐標(biāo)表示），利用農(nóng)機(jī)上的GPS天線，每0.5秒接收一組GPS定位數(shù)據(jù)，通過GVG軟件，將自行農(nóng)機(jī)實(shí)際行動軌跡顯示在電子地圖上，使其在場區(qū)范圍內(nèi)自由行走。若電子地圖上設(shè)計(jì)有行走路線，則按設(shè)計(jì)的軌跡行走。該項(xiàng)工作的難點(diǎn)在于GPS與GIS接口調(diào)試及GVG軟件的開發(fā)。

　?。?）指揮農(nóng)機(jī)作業(yè)。依據(jù)農(nóng)業(yè)信息采集系統(tǒng)和專家系統(tǒng)提供的農(nóng)機(jī)作業(yè)路線及變更作業(yè)方式的空間位置（給定X、Y值內(nèi)），使農(nóng)機(jī)自動完成耕地、播種、施肥、中耕、滅蟲、灌溉、收割等工作，包括耕地深度、施肥量、灌溉量的控制等。除GPS和農(nóng)機(jī)具等硬設(shè)備外，還包括GPS與自行農(nóng)機(jī)接口調(diào)試。（3）周邊環(huán)境不定期監(jiān)測的定位。周邊地區(qū)有突發(fā)性災(zāi)害，如冰雹、蟲災(zāi)等，可由動態(tài)GPS將范圍記錄下來，為農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)提供有益的空間信息。