GPS简介..ppt

GPS 简介全球定位系统(英语: Global Positioning System ,通常简称 GPS ),又称全球卫星定位系统,是一个中距离圆型轨道卫星导航系统。它可以为地球表面绝大部分地区( 98% )提供准确的定位、测速和高精度的时间标准。 GPS 系统拥有如下多种优点:使用低频讯号,纵使天候不佳仍能保持相当的讯号穿透性;全球覆盖(高达 98% );三维定速定时高精度;快速、省时、高效率;应用广泛、多功能;可移动定位;不同于双星定位系统,使用过程中接收机不需要发出任何信号增加了隐蔽性,提高了其军事应用效能。基本功能?1、精确定时:广泛应用在天文台、通信系统基站、电视台中?2、工程施工:道路、桥梁、隧道的施工中大量采用 GPS 设备进行工程测量?3、勘探测绘:野外勘探及城区规划中都有用到?4、导航: ?武器导航:全球定位系统?全球定位系统?精确制导导弹、巡航导弹?车辆导航:车辆调度、监控系统?船舶导航:远洋导航、港口/内河引水?飞机导航:航线导航、进场着陆控制?导航:卫星轨道定位?个人导航:个人旅游及野外探险?5、定位: ?车辆防盗系统?手机, PDA , PPC 等通信移动设备防盗,电子地图,定位系统?儿童及特殊人群的防走失系统?精准农业:农机具导航、自动驾驶,土地高精度平整?6、提供时间数据:用于给电信基站、电视发射站等提供精确同步时钟源基本原理? 24 颗 GPS 卫星在离地面 1万2千公里的高空上,以 12 小时的周期环绕地球运行, 使得在任意时刻,在地面上的任意一点都可以同时观测到 4颗以上的卫星。?由于卫星的位置精确可知,在 GPS 观测中,我们可得到卫星到接收机的距离, 利用三维坐标中的距离公式,利用 3颗卫星,就可以组成 3个方程式,解出观测点的位置(X,Y,Z) 。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差,实际上有 4个未知数, X、Y、Z和钟差,因而需要引入第 4颗卫星,形成 4个方程式进行求解,从而得到观测点的经纬度和高程。?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。汽车导航和交通管理中的应用?汽车导航和交通管理中的应用?(1)车辆跟踪?利用 GPS 和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置,并可任意放大、缩小、还原、换图;可以随目标移动,使目标始终保持在屏幕上;还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪。利用该功能可对重要车辆和货物进行跟踪运输。?(2)提供出行路线规划和导航?提供出行路线规划是汽车导航系统的一项重要的辅助功能,它包括自动线路规划和人工线路设计。自动线路规划是由驾驶者确定起点和目的地,由计算机软件按要求自动设计最佳行驶路线,包括最快的路线、最简单的路线、通过高速公路路段次数最少的路线的计算。人工线路设计是由驾驶员根据自己的目的地设计起点、终点和途经点等,自动建立路线库。线路规划完毕后,显示器能够在电子地图上显示设计路线,并同时显示汽车运行路径和运行方法。?光提醒值班人员进行应急处理。?(3)信息查询?为用户提供主要物标、如旅游景点、宾馆、医院等数据库,用户能够在电子地图上显示其位置。同时,监测中心可以利用监测控制台对区域内的任意目标所在位置进行查询,车辆信息将以数字形式在控制中心的电子地图上显示出来。?(4)话务指挥?指挥中心可以监测区域内车辆运行状况,对被监控车辆进行合理调度。指挥中心也可随时与被跟踪目标通话,实行管理。?(5)紧急援助?通过 GPS 定位和监控管理系统可以对遇有险情或发生事故的车辆进行紧急援助。监控台的电子地图显示求助信息和报警目标,规划最优援助方案,并以报警声实际运用?道路工程中的应用?巡更应用?汽车导航和交通管理中的应用?其它应用其他应用? GPS 除了用于导航、定位、测量外,由于 GPS 系统的空间卫星上载有的精确时钟可以发布时间和频率信息,因此,以空间卫星上的精确时钟为基础,在地面监测站的监控下,传送精确时间和频率是 GPS 的另一重要应用,应用该功能可进行精确时间或频率的控制,可为许多工程实验服务。此外,据国外资料显示,还可利用 GPS 获得气象数据, 为某些实验和工程应用。?时间服务以 GPS 的时间