GPS是英文Global Positioning System(全球定位系�(tǒng))的簡稱,而其中文簡稱為“球位系”。GPS�20世紀(jì)70年代由美國陸??杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系�(tǒng) 。其主要目的是為�、海、空三大�(lǐng)域提供實(shí)�(shí)� 全天候和全球性的�(dǎo)航服�(wù),并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測和�(yīng)急通訊等一些軍事目�,是美國�(dú)霸全球戰(zhàn)略的重要組成。經(jīng)�20余年的研究實(shí)�(yàn),耗資300億美�,到1994�3月,全球覆蓋率高�(dá)98%�24顆GPS�(wèi)星星座己布設(shè)完成。在�(jī)械領(lǐng)域GPS則有另外一種含義:�(chǎn)品幾何技�(shù)�(guī)�(Geometrical Product Specifications)-簡稱GPS�
1.空間部分
GPS的空間部分是�21顆工作衛(wèi)星組�,它位于距地表20200km的上�,均勻分布�6 �(gè)軌道面上(每�(gè)軌道�4 �) ,軌道傾角�55°。此�,還有3 顆有源備份衛(wèi)星在軌運(yùn)行。衛(wèi)星的分布使得在全球任何地�、任何時(shí)間都可觀測到4 顆以上的�(wèi)�,并能在衛(wèi)星中�(yù)存的�(dǎo)航信�。GPS的衛(wèi)星因?yàn)榇髿饽Σ恋葐栴},隨著時(shí)間的推移,導(dǎo)航精度會逐漸降低�
2. 地面控制系統(tǒng)
地面控制系統(tǒng)由監(jiān)測站(Monitor Station)、主控制�(Master Monitor Station)、地面天�(Ground Antenna)所組成,主控制站位于美國科羅拉多州春田市(Colorado Spring)。地面控制站�(fù)�(zé)收集由衛(wèi)星傳回之訊息,并計(jì)算衛(wèi)星星歷、相對距�,大氣校正等數(shù)�(jù)�
3.用戶�(shè)備部�
用戶�(shè)備部分即GPS 信號接收�(jī)。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測衛(wèi)�,并跟蹤這些�(wèi)星的�(yùn)�。當(dāng)接收�(jī)捕獲到跟蹤的�(wèi)星信號后,就可測量出接收天線至衛(wèi)星的偽距離和距離的變化率,解調(diào)出衛(wèi)星軌道參�(shù)等數(shù)�(jù)。根�(jù)這些�(shù)�(jù),接收機(jī)中的微處理計(jì)算機(jī)就可按定位解算方法�(jìn)行定位計(jì)�,計(jì)算出用戶所在地理位置的�(jīng)緯度、高�、速度、時(shí)間等信息。接收機(jī)硬件和機(jī)�(nèi)軟件以及GPS �(shù)�(jù)的后處理軟件包構(gòu)成完整的GPS 用戶�(shè)�。GPS 接收�(jī)的結(jié)�(gòu)分為天線單元和接收單元兩部分。接收機(jī)一般采用機(jī)�(nèi)和機(jī)外兩種直流電�。設(shè)置機(jī)�(nèi)電源的目的在于更換外電源�(shí)不中斷連續(xù)觀測。在用機(jī)外電源時(shí)�(jī)�(nèi)電池自動充電。關(guān)�(jī)�,機(jī)�(nèi)電池為RAM存儲器供�,以防止�(shù)�(jù)丟失。目前各種類型的接受�(jī)體積越來越小,重量越來越�,便于野外觀測使用。其次則為使用者接收器,�(xiàn)有單頻與雙頻兩種,但由于價(jià)格因�,一般使用者所購買的多為單頻接收器�
一、精確定�(shí):廣泛應(yīng)用在天文臺、通信系統(tǒng)基站、電視臺�
�、工程施工:道路、橋�、隧道的施工中大量采用GPS�(shè)備�(jìn)行工程測�
�、勘探測繪:野外勘探及城區(qū)�(guī)劃中都有用到
�、導(dǎo)�
1.武器�(dǎo)航:精確制導(dǎo)�(dǎo)彈、巡航導(dǎo)�
2.車輛�(dǎo)航:車輛�(diào)�、監(jiān)控系�(tǒng)
3.船舶�(dǎo)航:�(yuǎn)洋導(dǎo)�、港�/�(nèi)河引�
4.飛機(jī)�(dǎo)航:航線�(dǎo)�、�(jìn)場著陸控�
5.星際�(dǎo)航:�(wèi)星軌道定�
6.�(gè)人導(dǎo)航:�(gè)人旅游及野外探險(xiǎn)
�、定位:
車輛防盜系統(tǒng) 、手�(jī)、PDA、PPC等通信移動�(shè)備防�、電子地�、定位系�(tǒng) 、兒童及特殊人群的防走失系統(tǒng)、農(nóng)�(yè)勘測
其他�(wèi)星定位系�(tǒng)
目前正在�(yùn)行的全球�(wèi)星定位系�(tǒng)有美國的GPS系統(tǒng)和俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)
歐盟1999年初正式推出“伽利略”計(jì)劃,部署新一代定位衛(wèi)�。該方案�27顆運(yùn)行衛(wèi)星和3顆預(yù)備衛(wèi)星組�,可以覆蓋全�,位置精度達(dá)幾米,亦可與美國的GPS系統(tǒng)兼容,總投資�35億歐元。該�(jì)劃預(yù)�(jì)�2010年投入運(yùn)��
另外,中國還�(dú)立研制了一�(gè)區(qū)域性的�(wèi)星定位系�(tǒng)--北斗�(dǎo)航系�(tǒng)。該系統(tǒng)的覆蓋范圍限于中國及周邊地區(qū),不能在全球范圍提供服務(wù),主要用于軍事用��
�(yù)�(jì)未來我國鐵路系統(tǒng)可實(shí)�(xiàn)GPS對列車系�(tǒng)的實(shí)�(shí)定位,使軌道電路作用下降,提高效率降低成�(青藏鐵路已開始使�)�
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