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1、即全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)。
2、簡單地說,這是一個由覆蓋全球的24顆衛(wèi)星組成的衛(wèi)星系統(tǒng)。
3、這個系統(tǒng)可以保證在任意時刻,地球上任意一點都可以同時觀測到4顆衛(wèi)星,以保證衛(wèi)星可以采集到該觀測點的經(jīng)緯度和高度,以便實現(xiàn)導(dǎo)航、定位、授時等功能。
4、這項技術(shù)可以用來引導(dǎo)飛機(jī)、船舶、車輛以及個人,安全、準(zhǔn)確地沿著選定的路線,準(zhǔn)時到達(dá)目的地。
5、全球定位系統(tǒng)(GPS)是20世紀(jì)70年代由美國陸海空三軍聯(lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng) 。
6、其主要目的是為陸、海、空領(lǐng)域提供實時、 全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù),并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應(yīng)急通訊等一些軍事目的,是美國獨霸全球戰(zhàn)略的重要組成。
7、經(jīng)過20余年的研究實驗,耗資300億美元,到1994年3月,全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。
8、 GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)由三部分組成:空間部分———GPS星座;地面控制部分———地面監(jiān)控系統(tǒng);用戶設(shè)備部分———GPS 信號接收機(jī)。
9、GPS定位技術(shù)具有高精度、高效率和低成本的優(yōu)點,使其在各類大地測量控制網(wǎng)的加強(qiáng)改造和建立以及在公路工程測量和大型構(gòu)造物的變形測量中得到了較為廣泛的應(yīng)用。
10、什么是GPS導(dǎo)航儀? 簡單地說,GPS導(dǎo)航儀就是能夠幫助用戶準(zhǔn)確定位當(dāng)前位置,并且根據(jù)既定的目的地計算行程,通過地圖顯示和語音提示兩種方式引導(dǎo)用戶行至目的地的汽車駕駛輔助設(shè)備。
11、 它包括兩個重要的組成部分:一是全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)簡稱GPS。
12、它是由空間衛(wèi)星、地面監(jiān)控和用戶接收等部分組成。
13、在太空中有24顆衛(wèi)星組成一個分布網(wǎng)絡(luò),分別分布在6條離地面2萬公里、傾斜角為55°的地球準(zhǔn)同步軌道上,每條軌道上有4顆衛(wèi)星。
14、GPS衛(wèi)星每隔12小時繞地球一周,使地球上任一地點能夠同時接收7~9顆衛(wèi)星的信號。
15、地面共有1個主控站和5個監(jiān)控站負(fù)責(zé)對衛(wèi)星的監(jiān)視、遙測、跟蹤和控制。
16、它們負(fù)責(zé)對每顆衛(wèi)星進(jìn)行觀測,并向主控站提供觀測數(shù)據(jù)。
17、主控站收到數(shù)據(jù)后,計算出每顆衛(wèi)星在每一時刻的精確位置,并通過3個注入站將它傳送到衛(wèi)星上去,衛(wèi)星再將這些數(shù)據(jù)通過無線電波向地面發(fā)射至用戶接收端設(shè)備。
18、 注:這個系統(tǒng)最初是由美國陸??杖娪?0世紀(jì)70年代聯(lián)合研制的,它的主要目的是為陸、海、空領(lǐng)域提供實時、 全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù),用于情報收集、核爆監(jiān)測和應(yīng)急通訊等一些軍事目的,是美國獨霸全球戰(zhàn)略的重要部署。
19、GPS系統(tǒng)歷經(jīng)20余年的研究實驗,耗資300億美元,直到1994年3月全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星星座才正式布設(shè)完成。
20、現(xiàn)在GPS系統(tǒng)的應(yīng)用不僅局限在軍事領(lǐng)域內(nèi)了,而是發(fā)展到汽車導(dǎo)航、大氣觀測、地理勘測、海洋救援、載人航天器防護(hù)探測等各個領(lǐng)域。
21、 二是汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。
22、光有GPS系統(tǒng)還不夠,它只能夠接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的數(shù)據(jù),計算出用戶的三維位置、方向以及運動速度和時間方面的信息,沒有路徑計算能力。
23、用戶手中的GPS接收設(shè)備要想實現(xiàn)路線導(dǎo)航功能還需要一套完善的包含硬件設(shè)備、電子地圖、導(dǎo)航軟件在內(nèi)的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。
24、 GPS導(dǎo)航儀硬件包括芯片、天線、處理器、內(nèi)存、屏幕、按鍵、揚(yáng)聲器等組成部分。
25、但就目前情況看來,市場中的GPS汽車導(dǎo)航儀在硬件上的差距并不大,主要區(qū)別還是集中在內(nèi)置的軟件和地圖上。
26、在這里需要提醒大家注意一點,人們習(xí)慣上總是關(guān)心導(dǎo)航儀內(nèi)預(yù)裝何種地圖,實際上這是混淆了地圖和軟件兩者的區(qū)別。
27、所謂地圖其實只是數(shù)據(jù),而軟件是搜索引擎。
28、地圖中各種地理信息綜合在一起的龐大數(shù)據(jù)如何被用戶所應(yīng)用?如何才能反應(yīng)到導(dǎo)航界面中?這就要借助于軟件來實現(xiàn)了。
29、因此導(dǎo)航地圖離不開軟件的支持,反過來再優(yōu)秀的軟件系統(tǒng)如果沒有詳細(xì)的地圖數(shù)據(jù)也是白搭。
30、 總結(jié)一下,一部完整的GPS汽車導(dǎo)航儀是由芯片、天線、處理器、內(nèi)存、顯示屏、揚(yáng)聲器、按鍵、擴(kuò)展功能插槽、電子地圖、導(dǎo)航軟件10個主要部分組成。
31、 判斷GPS導(dǎo)航儀的優(yōu)劣,導(dǎo)航儀所能接收到的GPS衛(wèi)星數(shù)量和路徑規(guī)劃能力是關(guān)鍵。
32、導(dǎo)航儀所能接收到的有效衛(wèi)星數(shù)量越多,說明它當(dāng)前的信號越強(qiáng),導(dǎo)航工作的狀態(tài)也就越穩(wěn)定。
33、如果一臺導(dǎo)航儀經(jīng)常搜索不到衛(wèi)星或者在導(dǎo)航過程中頻繁地中斷信號影響了正常的導(dǎo)航工作,那它首先質(zhì)量就不過關(guān)更談不上優(yōu)劣了。
34、 ◆GPS的前身GPS系統(tǒng)的前身為美軍研制的一種子午儀衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Transit),1958年研制,64年正式投入使用。
35、該系統(tǒng)用5到6顆衛(wèi)星組成的星網(wǎng)工作,每天最多繞過地球13次,并且無法給出高度信息,在定位精度方面也不盡如人意。
36、然而,子午儀系統(tǒng)使得研發(fā)部門對衛(wèi)星定位取得了初步的經(jīng)驗,并驗證了由衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行定位的可行性,為GPS系統(tǒng)的研制埋下了鋪墊。
37、由于衛(wèi)星定位顯示出在導(dǎo)航方面的巨大優(yōu)越性及子午儀系統(tǒng)存在對潛艇和艦船導(dǎo)航方面的巨大缺陷。
38、美國海陸空三軍及民用部門都感到迫切需要一種新的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
39、為此,美國海軍研究實驗室(NRL)提出了名為Tinmation的用12到18顆衛(wèi)星組成10000km高度的全球定位網(wǎng)計劃,并于67年、69年和74年各發(fā)射了一顆試驗衛(wèi)星,在這些衛(wèi)星上初步試驗了原子鐘計時系統(tǒng),這是GPS系統(tǒng)精確定位的基礎(chǔ)。
40、而美國空軍則提出了621-B的以每星群4到5顆衛(wèi)星組成3至4個星群的計劃,這些衛(wèi)星中除1顆采用同步軌道外其余的都使用周期為24h的傾斜軌道 該計劃以偽隨機(jī)碼(PRN)為基礎(chǔ)傳播衛(wèi)星測距信號,其強(qiáng)大的功能,當(dāng)信號密度低于環(huán)境噪聲的1%時也能將其檢測出來。
41、偽隨機(jī)碼的成功運用是GPS系統(tǒng)得以取得成功的一個重要基礎(chǔ)。
42、海軍的計劃主要用于為艦船提供低動態(tài)的2維定位,空軍的計劃能供提供高動態(tài)服務(wù),然而系統(tǒng)過于復(fù)雜。
43、由于同時研制兩個系統(tǒng)會造成巨大的費用而且這里兩個計劃都是為了提供全球定位而設(shè)計的,所以1973年美國國防部將2者合二為一,并由國防部牽頭的衛(wèi)星導(dǎo)航定位聯(lián)合計劃局(JPO)領(lǐng)導(dǎo),還將辦事機(jī)構(gòu)設(shè)立在洛杉磯的空軍航天處。
44、該機(jī)構(gòu)成員眾多,包括美國陸軍、海軍、海軍陸戰(zhàn)隊、交通部、國防制圖局、北約和澳大利亞的代表。
本文分享完畢,希望對大家有所幫助。
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