多方位講解GPS全球衛(wèi)星導(dǎo)航手機(jī)定位系統(tǒng)
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem-GPS)是美國(guó)從21世紀(jì)70年代初研發(fā),歷經(jīng)20年,斥資200億美金,于1994年多面建成,具備在海、陸、空進(jìn)行多面即時(shí)三維導(dǎo)航與準(zhǔn)確定位水平的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與手機(jī)定位系統(tǒng)。經(jīng)近10年我國(guó)測(cè)繪工程等相關(guān)部門的應(yīng)用說明,GPS以全天、高準(zhǔn)確、自動(dòng)化技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益等顯著特性,獲得眾多測(cè)繪工程工作者的信任,并很好地用于大地測(cè)量學(xué)、建筑工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、運(yùn)輸工具導(dǎo)航欄和管控、板塊運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、工程項(xiàng)目變形監(jiān)測(cè)、資源勘察、地球動(dòng)力學(xué)模型等幾種課程,進(jìn)而給勘測(cè)行業(yè)產(chǎn)生一場(chǎng)深刻科技革命。
伴隨著衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的不斷完善,硬、app的逐步完善,廣西gps銷售商表示,主要用途已經(jīng)不斷發(fā)展,現(xiàn)已遍布社會(huì)經(jīng)濟(jì)各種各樣單位,并迅速逐漸深層次大眾的日常日常生活。
GPS系統(tǒng)的特點(diǎn):
1、全世界,全天工作中:
能為消費(fèi)者提供持續(xù),實(shí)時(shí)三維部位,三維速度與高準(zhǔn)確時(shí)長(zhǎng)。不會(huì)受到天氣的影響。
2、精度等級(jí)高:
單機(jī)版精度等級(jí)好于10米,選用差分定位,準(zhǔn)確度可以達(dá)到cm級(jí)和mm級(jí)。
3、作用多,應(yīng)用廣:
伴隨著人們對(duì)于GPS認(rèn)識(shí)加重,GPS不但在準(zhǔn)確測(cè)量,導(dǎo)航欄,限速,比測(cè)等多個(gè)方面獲得更廣泛應(yīng)用,并且其主要用途不斷發(fā)展。
GPS的高速發(fā)展:
在車輛監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)的時(shí)候,遠(yuǎn)程導(dǎo)航與準(zhǔn)確定位一般是用無線導(dǎo)航系統(tǒng)軟件。
1、無線電導(dǎo)航系統(tǒng)軟件
羅蘭--C:工作在100KHZ,由三個(gè)路面導(dǎo)航臺(tái)構(gòu)成,導(dǎo)航欄辦公區(qū)域2000KM,一般準(zhǔn)確度200-300M。
Omega(奧米茄):工作在十幾Hz。由八個(gè)路面導(dǎo)航臺(tái)構(gòu)成,可涵蓋全世界。準(zhǔn)確度幾英里。
多卜勒系統(tǒng)軟件:運(yùn)用多卜勒頻移基本原理,根據(jù)準(zhǔn)確測(cè)量其頻移獲得健身運(yùn)動(dòng)物主要參數(shù)(地速和偏流角),推算出四軸飛行器部位,屬備用式航位測(cè)算系統(tǒng)軟件。偏差隨航行增加而累加。
缺陷:覆蓋辦公區(qū)域??;電波傳播受空氣危害;精度等級(jí)不太高
2、車輛監(jiān)控系統(tǒng)
中國(guó)較早的車輛監(jiān)控系統(tǒng)是美國(guó)的子午儀系統(tǒng)軟件(Transit),1958年研發(fā),64年正式交付使用。廣西gps銷售商表示,因該系統(tǒng)軟件通訊衛(wèi)星數(shù)量比較小(5-6顆),運(yùn)作相對(duì)高度比較低(均值1000KM),從飛控觀察到通訊衛(wèi)星的時(shí)間也隔很長(zhǎng)(均值1.5h),因此它不能提供連續(xù)不斷的即時(shí)三維導(dǎo)航,并且準(zhǔn)確度比較低。為了滿足民用型部門對(duì)持續(xù)即時(shí)和三維導(dǎo)航的必然選擇。1973年建立了GPS方案。
3、GPS發(fā)展史
GPS實(shí)施措施共有三個(gè)階段:
一階段為技術(shù)論證和初步設(shè)計(jì)階段。從1973年到1979年,共釋放了4顆實(shí)驗(yàn)通訊衛(wèi)星。研發(fā)了路面接收器及創(chuàng)建路面追蹤網(wǎng)。
二階段為多面研發(fā)和測(cè)試環(huán)節(jié)。從1979年到1984年,又相繼射出了7顆實(shí)驗(yàn)通訊衛(wèi)星,研發(fā)了各種各樣主要用途接收器。試驗(yàn)說明,GPS精度等級(jí)遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)規(guī)范。
第三階段為好用組網(wǎng)方案環(huán)節(jié)。1989年2月4日一顆GPS工作中通訊衛(wèi)星發(fā)射成功,說明GPS系統(tǒng)軟件進(jìn)到建設(shè)工程環(huán)節(jié)。廣西gps銷售商表示,1993年底好用的GPS網(wǎng)即(21+3)GPS生肖早已完工,今后將依據(jù)方案拆換無效的通訊衛(wèi)星。
GPS基本原理:
1、GPS系統(tǒng)的組成
GPS由三個(gè)單獨(dú)的組成:
室內(nèi)空間一部分:21顆工作中通訊衛(wèi)星,3顆預(yù)備通訊衛(wèi)星。
路面支撐系統(tǒng):1個(gè)主控站,3個(gè)引入站,5個(gè)監(jiān)測(cè)基地。
客戶機(jī)器設(shè)備一部分:接受GPS通訊衛(wèi)星發(fā)射信號(hào),以獲得需要的導(dǎo)航欄和定位信息,經(jīng)數(shù)據(jù)處理方法,進(jìn)行導(dǎo)航欄和準(zhǔn)確定位工作中。GPS接收器硬件配置一般由服務(wù)器、無線天線和開關(guān)電源構(gòu)成。
2、GPS定位原理
GPS準(zhǔn)確定位的原理是依據(jù)快速的運(yùn)動(dòng)通訊衛(wèi)星一瞬間部位做為已知算起數(shù)據(jù)信息,選用空間距離后方交會(huì)的辦法,明確待測(cè)量點(diǎn)位置。假定t時(shí)時(shí)刻刻地面待測(cè)量點(diǎn)上安裝GPS接收器,能夠測(cè)量GPS數(shù)據(jù)信號(hào)抵達(dá)接收器的時(shí)間也摩羯座t,加上接收器所接收的通訊衛(wèi)星星歷表等其他數(shù)據(jù)信息可以知道。
四個(gè)表達(dá)式中各種主要參數(shù)實(shí)際意義如下所示:
x、y、z為待測(cè)量點(diǎn)座標(biāo)空間直角坐標(biāo)系。
xi、yi、zi(i=1、2、3、4)分別是通訊衛(wèi)星1、通訊衛(wèi)星2、通訊衛(wèi)星3、通訊衛(wèi)星4在t時(shí)刻的室內(nèi)空間直角坐標(biāo)系,應(yīng)由衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)報(bào)文求取。
Vti(i=1、2、3、4)分別是通訊衛(wèi)星1、通訊衛(wèi)星2、通訊衛(wèi)星3、通訊衛(wèi)星4的衛(wèi)星鐘的鐘差,由通訊衛(wèi)星星歷表給予。
Vto為接收器的鐘差。
由之上四個(gè)方程式就可以校正出待測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)x、y、z和接收器的鐘差Vto。
現(xiàn)階段GPS系統(tǒng)軟件所提供的精度等級(jí)是好于10米,為之獲得更高精度等級(jí),大家一般采用差分信號(hào)GPS技術(shù)性:將一臺(tái)GPS接收器安置在基準(zhǔn)站中進(jìn)行觀察。依據(jù)基準(zhǔn)站已經(jīng)知道高準(zhǔn)確座標(biāo),算出基準(zhǔn)站到通訊衛(wèi)星之間的距離糾正數(shù),然后由基準(zhǔn)站即時(shí)將這一數(shù)據(jù)信息推送出來??蛻艚邮掌髟陂_展GPS觀察的前提下,也接受到基準(zhǔn)站發(fā)出糾正數(shù),并對(duì)其準(zhǔn)確定位結(jié)論開展糾正,進(jìn)而提升精度等級(jí)。差分信號(hào)GPS分成兩類:偽距差分信號(hào)和載波相位差分。
1.偽距差分信號(hào)基本原理
這也是運(yùn)用較廣一種差分信號(hào)。在基準(zhǔn)站上,觀察全部通訊衛(wèi)星,依據(jù)基準(zhǔn)站已經(jīng)知道座標(biāo)和各通訊衛(wèi)星的座標(biāo),算出每衛(wèi)星每一時(shí)時(shí)刻刻到基準(zhǔn)站真實(shí)的間距。廣西gps銷售商表示,再和測(cè)出的偽距較為,得到偽距糾正數(shù),把它傳送至客戶接收器,提升精度等級(jí)。這類差分信號(hào),能夠得到米級(jí)精度等級(jí),如沿海地區(qū)廣泛應(yīng)用的“信標(biāo)差分信號(hào)”。
2.載波相位差分信號(hào)基本原理
載波相位差分信號(hào)技術(shù)性又被稱為RTK(RealTimeKinematic)技術(shù)性,是并行處理2個(gè)觀測(cè)站載波相位觀察量差分信號(hào)方式。即是把基準(zhǔn)站收集的載波相位發(fā)送給客戶接收器,開展求差校正座標(biāo)。載波相位差分信號(hào)可讓精度等級(jí)做到cm級(jí)。很多用于動(dòng)態(tài)性需要高準(zhǔn)確的位置行業(yè)。
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