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70年代初開始設(shè)計、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**重要標志，并且被視為本世紀美國繼阿波羅登月計劃和航天飛機計劃之后的又一重大科技成就。

　　GPS系統(tǒng)**基本的特點是以“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，均可以連續(xù)同步地觀測4顆以上衛(wèi)星、實現(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、實時導(dǎo)航定位。利用GPS進行導(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。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。

　　精準農(nóng)業(yè)GPS系統(tǒng)

　　GPS系統(tǒng)在精確農(nóng)業(yè)實施過程中異常重要，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)機作業(yè)軌跡的依據(jù)。

　　1、農(nóng)場基本格網(wǎng)定標為了給農(nóng)田信息定位，有必要在農(nóng)場范圍內(nèi)，每30米進行GPS定點,測得高精度的坐標數(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，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（厘米級），供專題圖投影轉(zhuǎn)換及遙感圖像幾何糾正用；

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

　?。?）農(nóng)田信息采集點定位，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)機行走，其二按專家制定的作業(yè)空間（處方）實施農(nóng)業(yè)作業(yè)。

　?。?）指揮農(nóng)機行走。根據(jù)GIS提供的場區(qū)電子地圖經(jīng)緯度范圍（也可用坐標表示），利用農(nóng)機上的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)機實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)計有行走路線，則按設(shè)計的軌跡行走。該項工作的難點在于GPS與GIS接口調(diào)試及GVG軟件的開發(fā)。

　　（2）指揮農(nóng)機作業(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)機具等硬設(shè)備外，還包括GPS與自行農(nóng)機接口調(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。