GPS的概念:
全球定位系統(tǒng)(CPS)是利用衛(wèi)星星座來(lái)獲得地面某點(diǎn)經(jīng)緯度和高程的系統(tǒng),是當(dāng)代航天技術(shù)、無(wú)線電通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)晶。美國(guó)國(guó)防部為滿足軍事部門(mén)對(duì)海、陸、空設(shè)施進(jìn)行高精度定位和導(dǎo)航的要求,于1994年建成了以定位、導(dǎo)航衛(wèi)星為依托的全球定位系統(tǒng)。GPS衛(wèi)星所發(fā)射的空間定位信息覆蓋整個(gè)地球表面,因此可以對(duì)地球表面上的任一點(diǎn)、任一物體進(jìn)行全天候的精密三維定位和導(dǎo)航。
定位原理:
在測(cè)區(qū)中部選擇一個(gè)已知坐標(biāo)的控制點(diǎn)作為基準(zhǔn)站,安置一臺(tái)GPS接收機(jī),連續(xù)跟蹤所有可見(jiàn)衛(wèi)星;并實(shí)時(shí)地將測(cè)量的載波相位觀測(cè)值、偽距觀測(cè)值、基準(zhǔn)站坐標(biāo)等用無(wú)線電傳送出去。
全球定位系統(tǒng)的組成 :
全球定位系統(tǒng)由三個(gè)部分組成,具有海、陸、空全方位實(shí)時(shí)三維定位與導(dǎo)航能力,可以同時(shí)獲得地面點(diǎn)的經(jīng)度、緯度和高程,可為全球范圍內(nèi)的飛機(jī)、艦船、地面部隊(duì)、車(chē)輛、低軌道航天器等提供全天候、連續(xù)、實(shí)時(shí)、高精度的三維位置、速度以及時(shí)間數(shù)據(jù)。
由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成。GPS衛(wèi)星星座記作(2l+3)GPS星座。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道平各個(gè)軌道平面之間的夾角為60度
(2)地面監(jiān)控系統(tǒng)
對(duì)于導(dǎo)航定位來(lái)說(shuō).GPS衛(wèi)星是一動(dòng)態(tài)已知點(diǎn)。星的位置是依據(jù)衛(wèi)星發(fā)射的星歷——描述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)及其軌道的參數(shù)算得的。每顆GPS衛(wèi)星所播發(fā)的星歷是由地面監(jiān)控系統(tǒng)提供的。
衛(wèi)星上的各種設(shè)備是否正常工作以及衛(wèi)星是否一直沿著預(yù)定軌道運(yùn)行,都要由地面設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。
地面監(jiān)控系統(tǒng)另一重要作用是保持各顆衛(wèi)星處于同一時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)——GPS時(shí)間系統(tǒng)。這就需要地面站監(jiān)測(cè)各顆衛(wèi)星的時(shí)間求出鐘差。然后由地面注入站發(fā)給衛(wèi)星,衛(wèi)星再由導(dǎo)航電文發(fā)給用戶設(shè)備。GPS工作衛(wèi)星的地面監(jiān)控系統(tǒng)包括一個(gè)主控站、三個(gè)注入站和五個(gè)監(jiān)測(cè)站。
地面監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)站—獲取GPS數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)送至主控站。主控站--控制、調(diào)度衛(wèi)星。注入站—將主控站的改正參數(shù)等注入每顆衛(wèi)星。
(3)GPS信號(hào)接收機(jī)組成:GPS衛(wèi)星接收機(jī) GPS數(shù)據(jù)處理軟件
任務(wù):能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星的信號(hào),實(shí)時(shí)地計(jì)算出測(cè)站的三維坐標(biāo),甚至三維速度和時(shí)間
相關(guān)高中地理知識(shí)點(diǎn):GPS的產(chǎn)生
GPS的產(chǎn)生:
1、古代的定位方法:
古代,人們外出時(shí)主要是通過(guò)自然地理事物定向,后來(lái)利用夜空星座,隨著指南針和六分儀的發(fā)明,人類(lèi)定位和導(dǎo)航進(jìn)入了一個(gè)新的歷史時(shí)期。
2、近現(xiàn)代的定位發(fā)展:
在近代,特別是二戰(zhàn)時(shí)期,人們是利用接收機(jī)接收固定導(dǎo)航站發(fā)射的無(wú)線電波來(lái)確定位置。
20世紀(jì)60年代,美國(guó)建立了一套衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)——子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)的革命:
20世紀(jì)70年代,美國(guó)軍方?jīng)Q定建立一套用來(lái)進(jìn)行精確定位的系統(tǒng),提出在地球軌道上空建立一個(gè)由定向和導(dǎo)航衛(wèi)星組成的“星座”,通過(guò)地面接收機(jī)與這些衛(wèi)星進(jìn)行聯(lián)系,獲取相關(guān)信息,這就是后來(lái)的GPS。
1982年2月,第一顆GPS工作衛(wèi)星發(fā)生成功。
994年24顆GPS衛(wèi)星全部完成發(fā)射,GPS“星座”全面建成并投入運(yùn)行。
GPS產(chǎn)生的歷史背景:
上世紀(jì)五十年代后期,美國(guó)出于自身的政治、軍事和經(jīng)濟(jì)利益的考慮,開(kāi)始研制衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),經(jīng)過(guò)三十多年的努力,耗資300多億美元,終于建成了上世紀(jì)航天史上最成功、最有意義的工程之一 ——全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS),成為繼阿波羅登月計(jì)劃和航天飛機(jī)計(jì)劃之后第三項(xiàng)龐大工程,GPS能連續(xù)、實(shí)時(shí)、高精度地為用戶提供三維位置、三維速度和時(shí)間信息,并能覆蓋全球和全天候工作。
1994年4月3日,24顆Block-II型工作衛(wèi)星發(fā)射完畢,系統(tǒng)投入全面運(yùn)行。GPS最初主要用于軍事和涉及國(guó)家重要利益的民用領(lǐng)域,可實(shí)現(xiàn)飛機(jī)艦船的導(dǎo)航、部隊(duì)調(diào)動(dòng)、軍事目標(biāo)定位、武器的精確制導(dǎo)等,特別是在沙漠風(fēng)暴和對(duì)科索沃的轟炸這兩場(chǎng)典型高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)中,GPS大量用于巡航導(dǎo)彈的制導(dǎo),打擊目標(biāo)的選擇,甚至地面士兵都隨身攜帶便攜式定位裝置,可以說(shuō),GPS是現(xiàn)代高技術(shù)武器的眼睛。
鑒于GPS的軍事上非凡的表現(xiàn)和巨大的實(shí)用價(jià)值,美國(guó)總統(tǒng)克林頓頒布法令,將GPS向民用領(lǐng)域免費(fèi)開(kāi)放,同時(shí)在2000年5月1日起停止S/A政策,對(duì)民用碼不加干擾,使民用定位精度大大提高。 另外,前蘇聯(lián)也發(fā)展了自己的全球定位系統(tǒng):Glonass,同樣也免費(fèi)向民用市場(chǎng)開(kāi)放使用;國(guó)際通信協(xié)會(huì)也有類(lèi)似GPS的系統(tǒng)。相信不遠(yuǎn)的將來(lái),我們也能享受到我國(guó)自己的衛(wèi)星定位系統(tǒng)給我們帶來(lái)的方便。 現(xiàn)在GPS已發(fā)展成為一個(gè)高速成長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè),廣泛應(yīng)用于車(chē)輛定位、航海航空、測(cè)量等民用行業(yè),特別是移動(dòng)目標(biāo)的定位監(jiān)控、防盜報(bào)警和指揮調(diào)度。據(jù)美國(guó)GPS行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2006年GPS全球市場(chǎng)為190億美元,由于移動(dòng)通信的發(fā)展和對(duì)民用衛(wèi)星碼不加擾,2008年將達(dá)到250億美元。
GPS技術(shù)在國(guó)內(nèi)具有廣闊的應(yīng)用前景,其應(yīng)用熱點(diǎn)已從前幾年的漁業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)入車(chē)輛應(yīng)用,尤其是車(chē)輛定位監(jiān)控和指揮調(diào)度應(yīng)用,通信、INTERNET突飛猛進(jìn)的發(fā)展,針對(duì)位置的信息服務(wù)也將走上快車(chē)道。下面主要介紹一下GPS技術(shù)及產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)的一些應(yīng)用領(lǐng)域。
相關(guān)高中地理知識(shí)點(diǎn):GPS的特點(diǎn)
GPS的特點(diǎn):
(1)全球,全天候工作。
(2)能為用戶提供連續(xù)、實(shí)時(shí)的三維位置、三維速度和精密時(shí)間,不受天氣的影響。
(3)定位精度高:?jiǎn)螜C(jī)定位精度優(yōu)于10米,采用差分定位,精度可達(dá)厘米級(jí)和毫米級(jí)。
(4)功能多,應(yīng)用廣:隨著人們對(duì)GPS認(rèn)識(shí)的加深,GPS不僅在測(cè)量、導(dǎo)航、測(cè)速、測(cè)時(shí)等方面取得更廣泛的應(yīng)用,而且其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。
GPS的特點(diǎn)及含義:
![](http://pic2.mofangge.com/upload/knowlageEx/06/0115/0115165304173196883.jpg)
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/974239.html
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