全球定位系統(tǒng)與交通運輸(上課)

單元活動

全球定位系統(tǒng)與交通運輸一、全球定位系統(tǒng)的構(gòu)成全球定位系統(tǒng)的全稱:

授時與測距導(dǎo)航系統(tǒng)--全球定位系統(tǒng)（縮寫:GPS)

是利用衛(wèi)星群來獲取地面經(jīng)緯度坐標及其高程并用于定位和導(dǎo)航的系統(tǒng)

全球定位系統(tǒng)是美國從20世紀70年代開始研制，歷時20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。在美國,GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)與“阿波羅”飛船登月、航天飛機升空，同列為20世紀“三大航天工程”。

GPS系統(tǒng)包括三大部分：

（1）空間衛(wèi)星系統(tǒng)（GPS衛(wèi)星）（2）地面監(jiān)控系統(tǒng)（地面支撐

）

（3）用戶設(shè)備系統(tǒng)（GPS接收機）空間衛(wèi)星系統(tǒng)由均勻分布在6個軌道平面上的24顆高軌道工作衛(wèi)星構(gòu)成，每個軌道4顆衛(wèi)星，運行周期11小時58分鐘，GPS工作衛(wèi)星組網(wǎng)保障全球任一時刻、任一地點都可對4顆以上衛(wèi)星進行觀測（最多可達11顆），實現(xiàn)連續(xù)、實時地導(dǎo)航和定位。GPS衛(wèi)星空間GPS系統(tǒng)地面監(jiān)控系統(tǒng)（1）主控站（2）監(jiān)控站（3）信息注入站請你說說各自的組成和功能?并說出他們之間的關(guān)系監(jiān)控站—獲取GPS數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)送至主控站。主控站—據(jù)各監(jiān)控站提供的GPS數(shù)據(jù)，計算星歷和衛(wèi)星鐘的改正參數(shù)；控制、調(diào)度衛(wèi)星。注入站—將主控站的改正參數(shù)等注入每顆GPS衛(wèi)星。美國全球定位系統(tǒng)地面監(jiān)控系統(tǒng)

由均勻分布在美國本土和三大洋的美軍基地上的5個監(jiān)測站、一個主控站和三個注入站構(gòu)成。該系統(tǒng)的功能是：對空間衛(wèi)星系統(tǒng)進行監(jiān)測、控制，并向每顆衛(wèi)星注入更新的導(dǎo)航電文。

主控站位于美國科羅拉多的斯平士（ColoradoSprings）的聯(lián)合空間執(zhí)行中心（CSOC），三個注入站分別設(shè)在大西洋、印度洋和太平洋的三個美國軍事基地上，即大西洋的阿松森島（Ascension）、印度洋的迭哥·伽西亞(島DiegoGarcia)和太平洋的夸賈林島Kwajalein),五個監(jiān)測站設(shè)在主控站和三個注入站以及夏威夷島。用戶設(shè)備系統(tǒng)

GPS衛(wèi)星接收機

GPS數(shù)據(jù)處理軟件GPS與其他定位、導(dǎo)航系統(tǒng)相比，具有的優(yōu)點？全方位、全天候、高精度、自動化、高效益等GPS的應(yīng)用領(lǐng)域GPS在軍事上的應(yīng)用GPS在交通上的應(yīng)用GPS在旅游探險中的應(yīng)用GPS在軍事上的應(yīng)用

軍事是GPS技術(shù)最早的應(yīng)用領(lǐng)域,主要是為各種軍事活動提供定位導(dǎo)航.在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，不僅陸、海、空三軍，而且許多高科技武器彈藥等，也都開始采用GPS技術(shù)進行定位導(dǎo)航。目前精確制導(dǎo)是武器復(fù)合制導(dǎo)的重要技術(shù)手段。

裝備GPS制導(dǎo)系統(tǒng)之前,美軍BGM-09C“戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈誤差約為9米；在其“慣性和地形匹配”制導(dǎo)系統(tǒng)中加入GPS后，誤差降至3米，制導(dǎo)精度大大提高。民用GPS

主要用于交通車輛導(dǎo)航管理、航空器定位及導(dǎo)航，以及大地測量野外勘測、緊急救援、旅游探險、農(nóng)業(yè)監(jiān)測、生態(tài)研究等方面。GPS在交通上的應(yīng)用

車輛跟蹤、提供出行路線功能和導(dǎo)航、信息查詢、話務(wù)指揮和緊急救援等。

戶外探險：

余純順在羅布泊探險遇難時離最近的補給站僅幾百米。風(fēng)沙淹埋了前人走過的足跡，在茫?；哪杏挚视逐I的他終于倒下了。如果當(dāng)時他有一臺GPS接收機，慘劇又何以發(fā)生？在地廣人稀沒有任何參照物可用以辨別方向的情況下，危險無時無刻不在,手持GPS接收機沿著機中記錄的安全軌跡小心行進，可安全返航。目前，許多休閑俱樂部圍繞GPS功能相繼推出“穿越”、“尋寶”、“野外拓展”等都市游戲，豐富了人們周末生活，提高了人們生活品位，深得戶外運動愛好者的歡迎。

學(xué)會使用“GPS接收機”

GPS接收機是用于接受GPS衛(wèi)星定位信息的用戶設(shè)備，有兩大主要用途：定位和導(dǎo)航。

GPS12是美國GARMIN公司于1998年推出的全中文接收機，是目前國內(nèi)市場上的一款主流機型。如下頁圖中所示內(nèi)置天線翻頁光標鍵定位鍵輸入鍵顯示屏導(dǎo)航鍵開機鍵退出鍵圖1-1(一)定位

用GPS接收機定位，詳細步驟如下：

A:開機接收衛(wèi)星信號，顯示〈收星畫面〉

如圖1-2所示地平線衛(wèi)星編號衛(wèi)星信號圖1-2

收星畫面是開機后的第一個畫面，表示衛(wèi)星的分布與接收狀態(tài)。接收到的衛(wèi)星不能低于3顆，要選擇室外無障礙物地區(qū)接收。衛(wèi)星方位：上北下南，左西右東

衛(wèi)星仰角：中心相當(dāng)于所處位置正上方，大圓代表地平線，中間圓為45度仰角

衛(wèi)星編號：圖中數(shù)字表示地平線上方的衛(wèi)星，數(shù)字反白表示衛(wèi)星未收到

黑框條圖：表示接收到的衛(wèi)星信號的強弱，黑條越高，代表信號越強；如果是白框條，表示該顆衛(wèi)星正處于跟蹤狀態(tài)；如果黑條和白框條都沒有，表示還未收到衛(wèi)星信號。一般來說，圓圈中衛(wèi)星越靠近中心，接收到的衛(wèi)星信號越強。如圖1-2中接收到10顆衛(wèi)星，而且信號比較強。

B:連續(xù)按[翻頁]鍵或[退出]鍵,切換至<數(shù)據(jù)查詢畫面>

如圖1-3所示數(shù)據(jù)查詢畫面表示接收點的具體信息。 圖1-3

航向：運動時的方向，它的角度是以正北為0°，順時針逐漸增加，正東為90°，正西為270°，因此運動時可以椐此判斷北的方向。航速：為固定顯示數(shù)據(jù)不能更改，當(dāng)接收衛(wèi)星后衛(wèi)星會自動根據(jù)你的運動情況測定該值。航程：相當(dāng)于里程表，記錄航行過的實際路程。高度：顯示所處點的海拔高度。圖1-3中高度是17m

坐標：接收點的經(jīng)緯度。圖1-3中坐標是N32°36′53.9″；E120°54′19.2″。

時間：采用衛(wèi)星鐘授時。

C:[定位]鍵，顯示〈標定位置畫面〉如圖1-4所示，圖中顯示航點編號為005、經(jīng)緯度為N32°03.232′，E118°45.923′等信息圖1-4

（二）導(dǎo)航

GPS接收機不僅可定位，而且可導(dǎo)航。不管你是身處浩瀚的沙漠之中，還是在波浪滔天的大海上，都不會因為迷失方向而發(fā)愁。使用GPS接收機導(dǎo)航，首先要建立航路點，然后才能進行導(dǎo)航。建立航路點