裝備知識之GPS

1、裝備知識之GPS什么是GPSGPS GlobalPositio ningSystem 是美國出于軍事目的而開發(fā)的全球衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)，其個人終端與 大小相仿，根本功能是給出地點的經(jīng)緯度、調(diào)度信息，精度一般在100米左右，在 SA Selective Availability 關閉的情況下能精確到 15米左右。注：SA是美國政府為了其軍事平安對一般民用的非 特許用戶的GPS參加了 SA亂碼干擾，使其精度降低。GPS的功能不同廠家生產(chǎn)的 GPS又有不同的功能，常見的有以下幾種：路標Way point功能把某點的位置英文叫 PosionFix，包括一個點的三維坐標記入GPS的內(nèi)存。這點可以是你所經(jīng)過

2、的點，也可以是你輸入其坐標。一般還可為這點起個假設干字母的名字。路線Route功能路線由起點、終點和假設干中間點組成。任兩點間的一段叫做一條腿Leg，一條路線可由假設干條腿組成。這些點可以在地圖上查出預先輸入，也可以邊走邊記。方向Heading功能在運動時指明運動方向，GPS開機時，每1到2秒更新一次地點坐標，它可依此計算出前進方向。速度Spead功能類似方向，給出速度。導向Bearing功能給出你所在地點到某一路標點的前進方向，一般是顯示從正北方向順時針的角度數(shù)。追蹤Plot trail功能以一定的采樣時間間隔可調(diào)記載運動軌跡，這項功能在沒有地圖或明確路線以及 需要按原路返回的行動中極為有用

3、。計算機上/下載數(shù)據(jù)通過專用連線與軟件，GPS可與計算機連接，可在計算機上按排、分析路線，在GPS間交換數(shù)據(jù)。地圖功能高檔GPS可存貯一定區(qū)域的地圖，在顯示位置數(shù)據(jù)的同時，直觀地顯示你在地圖上的GPS勺品牌以及價格比擬著名的民用 GPS廠家有 Garment , Garmin , Magellan和Eagle等。Garment出產(chǎn)的Garment GPS12還不錯。其主要 優(yōu)點有：主要功能齊全，根本實用功能都有，那些比 它高一檔次的機器只多些花哨功能。可貯存路線數(shù)目 較多，有20條，每條 Route 30條Leg。追蹤點較多， 可存貯1024個坐標，假設按每分鐘標記一點，可標記長 達17小時的

4、路程。防水設計，適用溫度范圍大，可在 -15+70攝氏度使用，而其它 GPS 一般多在-10+60。 它是有計算機接口的 GPS中價位最低的。價格廉價， 只有150美圓。有一點十分遺憾，它只能到國外購置， 國內(nèi)即使有，也是 N千元的黑價。GPS的使用些術語：1. 坐標(coord in ate)有2維、3維兩種坐標表示，當 GPS能夠收到4 顆及以上衛(wèi)星的信號時，它能計算出本地的3微坐標：經(jīng)度、緯度、高度，假設只能收到3顆衛(wèi)星的信號，它只能計算出2維坐標：精度和緯度，這時它可能還會 顯示高度數(shù)據(jù)，但這數(shù)據(jù)是無效的。大局部GPS不僅能以經(jīng)/緯度(Lat/Long)的方式，顯示坐標，而且還可以用

5、UTM(Universal Transverse Mercator)等坐標系統(tǒng)顯示坐標但我們一般還是使用LAT/LONG系統(tǒng)，這主要是由你所使用的地圖的坐標系統(tǒng)決定的。坐標的精度在Selective Availability(美國防部為減小GPS精確度而實施的一種措施)翻開時，GPS的水平精度在100-50米之間，視接受到衛(wèi)星信號的多少和強弱而定， 假設根據(jù)GPS的指示，說你已經(jīng)到達，那么四周看看，應該在大約一個足球場大小的面積內(nèi) 發(fā)現(xiàn)你的目標的。在SA( Selective Availability )關閉時(目前是很少見的，但美政府方案將來取消SA )，精度能到達15米左右，GPS性能介紹

6、上說的精度都給的是no SA值。高度的精確性由于系統(tǒng)結構的原因，更差些。經(jīng)緯度的顯示方式一般都可以根據(jù)自己的愛好選擇，一般有"hddd.ddddd","hddd*mm.mmm"" ， "hddd*mm"ss.s""(其中的 “*代表度以下同)地球子午 線長是39940.67公里，緯度改變一度合 110.94公里，一分合1.849公里，一秒合 30.8米， 赤道圈是40075.36公里，北京地區(qū)緯在北緯40度左右，緯度圈長為 40075*sin(90-40),此地經(jīng)度一度合276公里，一分合1.42公里一秒

7、合23.69米，你可以選定某個顯示方式，并把各位數(shù)字改變一對應地面移動多少米記住，這樣能在經(jīng)緯度和實際里程間建立個大概的對應。大局部GPS都有計算兩點距離的功能，可給出兩個坐標間的精確距離。高度的顯示會有英 制和公制兩種方式，進 GPS的SETUP頁面，設置成公制，這樣在其他象速度、距離等的顯 示也都會成公制的了。2. 路標(Landmark or Waypoint)GPS 內(nèi)存中保存的一個點的坐標值。在有 GPS 信號時，按一下 "MARK" 鍵，就會把當 前點記成一個路標， 它有個默認的一般是象 "LMK04" 之類的名字， 你可以修改成一個易認的

8、名字(字母用上下箭頭輸入)，還可以給它選定一個圖標。路標是GPS數(shù)據(jù)核心，它是構成 路線見( 3)的根底。標記路標是GPS 主要功能之一，但是你也可以從地圖上讀出一個地點的坐標，手工或通過計算機接口輸入GPS，成為一個路標。一個路標可以將來用于GOTO功能(見5)的目標，也可以選進一條路線Route，見3.)作為一個支點。一般 GPS能記錄500個或以上的路標。3. 路線 (ROUTE)路線是 GPS 內(nèi)存中存儲的一組數(shù)據(jù)，包括一個起點和一個終點的坐標，還可以包括假設 干中間點的坐標，每兩個坐標點之間的線段叫一條腿"(leg)。常見GPS能存儲20條線路，每條線路 30 條"

9、;腿"。各坐標點可以從現(xiàn)有路標中選擇，或是手工/計算機輸入數(shù)值，輸入的路點同時做為一個路標 (Waypoint/Landmark) 保存。實際上一條路線的所有點都是對某個路標 的引用， 比方你在路標菜單下改變一個路標的名字或坐標， 如果某條路線使用了它， 你會發(fā) 現(xiàn)這條線路也發(fā)生了同樣的變化?？梢杂幸粭l路線是活潑"(Activity)的。活潑路線的路點是導向 (見 5)功能的目標。4. 前進方向 (Heading)GPS 沒有指北針的功能，靜止不動時它是不知道方向的。但是一旦動了起來，它就能 知道自己的運動方向。 GPS 每隔一秒更新一次當前地點信息，每一點的坐標和上一點的

10、坐 標一比擬，就可以知道前進的方向，請注意這并不是 GPS 頭指的方向，它老人家是不知道 自己的腦袋和運動路線是成多少度角的。不同 GPS 關于前進方向的算法是不同的，根本上 是最近假設干秒的前進方向， 所以除非你已經(jīng)走了一段并仍然在走直線， 否那么前進方向是不準 確的， 尤其是在拐彎的時候你會看到數(shù)值在變個不停。 方向的是以多少度顯示的， 這個度數(shù) 是手表表盤朝上，12點指向北方，順時針轉的角度。有很多GPS還可以用指向羅盤和標尺的方式來顯示這個角度。 一般同時還顯示前進平均速度， 也是根據(jù)最近一段的位移和時間計 算的。5. 導向 (Bearing)導向功能在以下條件下起作用：1. )以設定

11、 "走向 "(GOTO) 目標。 "走向 "目標的設定可以按 "GOTO" 鍵，然后從列表中選擇 一個路標。以后 "導向 "功能將導向此路標。2. )目前有活潑路線(Activity route)?；顫娐肪€一般在設置-路線菜單下設定。如果目前 有活動路線，那么 "導向"的點是路線中第一個路點，每到達一個路點后，自動指到下一個路 點。在"導向 "頁面上部都會標有當前導向路點名稱("ROUTE" 里的點也是有名稱的 )。它是根據(jù)當前位置，計算出導向目標對你的方

12、向角，以與"前進方向 "相同的角度值顯示。同時顯示離目標的距離等信息。讀出導向方向，按此方向前進即可走到目的地。有些 GPS 把前進方 向和導向功能結合起來，只要用 GPS 的頭指向前進方向，就會有一個指針箭頭指向前進方 向和目標方向的偏角，跟著這個箭頭就能找到目標。6. 日出日落時間 (Sun set/raise time)大多數(shù) GPS 能夠顯示當?shù)氐娜粘?、日落時間，這在方案出發(fā)/宿營時間時是有用的。這個時間是 GPS 根據(jù)當?shù)亟?jīng)度和日期計算得到的，是指平原地區(qū)的日出、日落時間，在山區(qū) 因為有山脊遮擋，日照時間根據(jù)情況要早晚各少半個小時以上。GPS 的時間是從衛(wèi)星信號得

13、到的格林尼制時間，在設置 (setup)菜單里可以設置本地的時間偏移，對中國來說，應設+8小時，此值只與時間的顯示有關。7. 足跡線 (Plot trail)GPS每秒更新一次坐標信息， 所以可以記載自己的運動軌跡。一般GPS能記錄1024個以上足跡點， 在一個專用頁面上， 以可調(diào)比例尺顯示移動軌跡。 足跡點的采樣有自動和定時 兩種方式自動采樣由 GPS 自動決定足跡點的采樣方式，一般是只記錄方向轉折點，長距離 直線行走時不記點；定時采樣可以規(guī)定采樣時間間隔，比方30 秒、一分鐘、 5 分鐘或其他時間，每隔這么長時間記一個足跡點。 在足跡線頁面上可以清楚地看到自己足跡的水平投影。 你可以開始記

14、錄、停止記錄、設置方式或清空足跡線。“足跡線上的點都沒有名字，不能單獨引用，查看其坐標，主要用來畫路線圖(計算機下載路線？)和 回溯功能。很多 GPS有一種叫做 回溯(Trae back)的功能，使用此功能時，它會把足跡線轉化為一條路線 (ROUTE),路點的選擇是由 GPS內(nèi)部程序完成的一般是選用足跡線上大的轉折點。同時, 把此路線激活為活動路線, 用戶即可按導向功能原路返回。 要注意的是回溯功能 一般會把回溯路線放進某一默認路線(比方route。)中，看你GPS的說明書，使用前要先檢查此線路是否已有數(shù)據(jù),假設有,要先用拷貝功能復制到另一條空線路中去,以免覆蓋。回溯路 線上的各路點用系統(tǒng)默認

15、的臨時名字如"T001"之類，有的GPS定第二條回溯路線時會重用這些名字, 這時即使你已經(jīng)把舊的路線做了拷貝, 由于路點引用的名字被重用了, 所以路線 也會改變，不是原來那條回溯路線了。請查看你GPS的使用說明書，并試用以明確你的情況。有必要的話,對于需要長期保存的 TraceBack 路線,要拷貝到空閑路線,并重命名所有 路點名字。GPS 的主要使用方法：GPS 比擬費電池,多數(shù) GPS 使用四節(jié)堿性電池一直開機可用 20-30 小時,說明書上的 時間并不是很準確的， 長時間使用時要注意攜帶備用電池。大局部GPS有永久的備用電池，它可以在沒有電池時保證內(nèi)存中的各種數(shù)據(jù)不會

16、喪失。由于GPS在靜止時沒有方向指示功能，所以同時帶上一個小巧的指北針是有用的。標記路標時，GPS提供一個默認的路標名，比方 LMK001 之類,難于記憶,雖可改成一個比擬好記一些的名字,但一是輸入不便,用 上下箭頭選字母很費力, 二是一般只能起很短的英文名字, 比方 6或 9 個字母, 仍然不好記, 同時再帶上一個小的錄音機 /采訪機隨時記錄,是個不錯的主意。1. 有地圖使用GPS 與詳細地圖配合使用時有最好的效果，但是國內(nèi)大比例尺地圖十分難得， GPS 使 用效果受到一定限制。 “萬一 你有目的地附近的精確地圖， 那么可以預先規(guī)劃線路，先做地圖 上規(guī)劃，制定行程方案，可以按照線路的復雜情況

17、和里程，建立一條或多條線路 (ROUTE) ， 讀出路線特征點的坐標，輸入GPS建立線路的各條 腿(legs并把一些單獨的標志點作為路標(Landmark/Waypoint)輸入GPS。GPS手工輸入數(shù)據(jù)，是一項相當煩瑣的事情，請想一下， 每個路標就要輸入名字、坐標等 20 多個字母數(shù)字，每個字母數(shù)字要按最多到十幾次箭頭才 能出來，這就是有人舍得花很多錢來買接線和軟件，用計算機來上載/下載數(shù)據(jù)的原因。帶上地圖！行進時用一是利用 GPS 確定自己在地圖上的位置，二是按照導向功能指示的目標 方向， 配合地圖找路向目標前進。 同時一定要記錄各規(guī)劃點的實際坐標， 最好再針對每條規(guī) 劃線路建立另一條實際

18、線路， 即可作為原路返回時使用， 又可回來后作為實際路線資料保存， 供后人使用。2. 無圖使用這是更為常見的使用方式。1. )使用路點定點：常用于確定巖壁坐標、探洞時確定洞口坐標或其他象線路起點、轉折、宿營點的坐標。用法簡單， MARK 一個坐標就行了。找點：所要找的地點坐標必須已 經(jīng)以路標 (landmark/waypoint) 的形式存在于 GPS 的內(nèi)存中，可以是你以前 MARK 的點或者 是從以前去過的朋友那里得到的數(shù)據(jù)，手工/計算機上載成的路標數(shù)據(jù)。按GOTO 鍵，從列表中選擇你的目的路標，然后轉到 “導向 頁面，上面會顯示你離目標的距離、速度、目標方 向角等數(shù)據(jù)，按方向角即可。2. )使用路線輸入路線：假設