gps 全球定位系統(tǒng)原理與應(yīng)用

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1、GPS全球定位系統(tǒng)原理與應(yīng)用GPS導(dǎo)航儀GPS新聞（2010年9月）申通快遞應(yīng)用GPS定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸透明化管理江津283輛客運(yùn)班車裝GPS不良駕駛將“現(xiàn)形”市民帶上GPS爬鳳凰山迷路救援隊(duì)員凌晨上山將其救出時(shí)代：美國(guó)政府可使用GPS監(jiān)視公民行蹤GPS監(jiān)控寧夏偏遠(yuǎn)山村電影放映陽(yáng)光作業(yè)提高運(yùn)動(dòng)員成績(jī)GPS定位系統(tǒng)幫大忙第一章緒論第一節(jié)GPS定位技術(shù)及其發(fā)展一、GPS是什么？GPS的英文全稱是:NavigationSatelliteTimingAndRanging/GlobalPositionSystem，簡(jiǎn)稱GPS，有時(shí)也被稱作NA

2、VSTARGPS。其意為“導(dǎo)航星測(cè)時(shí)與測(cè)距/全球定位系統(tǒng)”，或簡(jiǎn)稱全球定位系統(tǒng)。定義：GPS是美國(guó)研制的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，可向全球用戶提供連續(xù)、實(shí)時(shí)、高精度的三維位置，三維速度和時(shí)間信息。二、GPS技術(shù)的發(fā)展利用測(cè)深桿沿著海岸航行根據(jù)盛行風(fēng)和風(fēng)向。探險(xiǎn)家估計(jì)離陸地已近便把烏鴉放出去。水手依據(jù)氣味的方向判斷陸地的位置和船所在的位置u最古老，最簡(jiǎn)單的導(dǎo)航方法是星歷導(dǎo)航；u天文測(cè)量的思想早已經(jīng)出現(xiàn)在了測(cè)量學(xué)中；u1405~1433年，中國(guó)明朝鄭和率領(lǐng)船隊(duì)七次橫渡印度洋，提出了利用恒星高度來(lái)測(cè)定地理緯度的方法；u最早的導(dǎo)航儀是中國(guó)人

3、發(fā)明的指南針；u進(jìn)入20世紀(jì)，人們逐漸發(fā)現(xiàn)發(fā)明了很多新的技術(shù)：1、海員通過(guò)測(cè)量船體的速度進(jìn)行外推確定位置，“拖繩計(jì)節(jié)”；2、慣性導(dǎo)航技術(shù)，第二次世界大戰(zhàn)期間，德國(guó)以馮·布勞思為首的研究小組研制出了V-2火箭，它從歐洲本土飛越英吉利海峽，直奔英國(guó)首都，在倫敦市區(qū)爆炸了世界上第一枚投入戰(zhàn)爭(zhēng)的彈道式導(dǎo)彈，被希特勒稱為“第三帝國(guó)的秘密武器”。u由于電子技術(shù)和電磁波技術(shù)的發(fā)展，人們從懂得利用宇宙中的參照物（星體）擴(kuò)展到主動(dòng)建立人為的參照物，即電子導(dǎo)航系統(tǒng)。首先是地基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)，由在世界各地適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)建立的無(wú)線電參考站組成；u1957年，蘇

4、聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造衛(wèi)星；u1958年，美國(guó)著手建立為軍用艦艇導(dǎo)航服務(wù)的衛(wèi)星系統(tǒng)，即海軍導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)（NavaNavigationingSatelliteSystem–NNSS）,也稱子午衛(wèi)星系統(tǒng)；1960年發(fā)射第一顆衛(wèi)星；1964年1月該系統(tǒng)正式運(yùn)行；1967年7月系統(tǒng)解密以供民用。u前蘇聯(lián)于1965年建立了一個(gè)類似的系統(tǒng)：CICADAu1973年，美國(guó)DOD批準(zhǔn)其海陸空三軍聯(lián)合研制第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GPS，設(shè)計(jì)24顆衛(wèi)星，投資300億美元，分三個(gè)階段：第一階段：方案論證（1974—1978）；第二階段：系統(tǒng)論證（1979—

5、1987）；第三階段：生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)（1988—1993）；u1995年7月，GPS達(dá)到FOC(FullOperationalCapability)；一、GPS的功能用途測(cè)量、航空、衛(wèi)星定位、軍事、精細(xì)農(nóng)業(yè)、車載導(dǎo)航、廣播、電視、探險(xiǎn)、航運(yùn)向全球用戶提供連續(xù)、實(shí)時(shí)、高精度的三維位置，三維速度和時(shí)間信息.GPS的特點(diǎn)：全球性連續(xù)覆蓋，全天候工作；定位精度高；觀測(cè)時(shí)間短；測(cè)站間無(wú)需通視；可提供三維坐標(biāo)；操作簡(jiǎn)便；功能多，用途廣。1、軍事上的應(yīng)用u協(xié)同作戰(zhàn)方面GPS可為各級(jí)指揮系統(tǒng)提供各種目標(biāo)及事件所發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)u導(dǎo)彈的制導(dǎo)，提高命中目標(biāo)

6、的精度美伊戰(zhàn)爭(zhēng)70%左右使用GPS輔助制導(dǎo)，使戰(zhàn)斧式巡航導(dǎo)彈從1600公里的地方準(zhǔn)確打擊一個(gè)小房子的目標(biāo)。u搜索、救援人員野外定位在茫茫的沙漠上，沒(méi)有任何標(biāo)志，主要靠導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行定位，知道自己在什么地方l美國(guó)的前參謀長(zhǎng)聯(lián)席會(huì)議主席曾說(shuō)過(guò)，如果沒(méi)有GPS系統(tǒng)的支持，美國(guó)甚至連一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)都無(wú)法取勝l美國(guó)對(duì)伊戰(zhàn)爭(zhēng)中使用的最多的殺手锏是“精確制導(dǎo)武器”，而精確制導(dǎo)武器離不開(kāi)衛(wèi)星的偵察和定位作用，美軍空襲幾乎全部使用了gps輔助制導(dǎo)的精確制導(dǎo)武器，使美軍可以在夜間和沙塵的天氣條件下發(fā)起攻擊。l美英聯(lián)軍的“自相殘殺”時(shí)有發(fā)生，如美軍巡航導(dǎo)彈落在

7、了土耳其，“愛(ài)國(guó)者”擊落了英軍的“旋風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)，軍事專家分析原因：技術(shù)欠缺，地形復(fù)雜，訓(xùn)練不足，還有敵軍的破壞和干擾，因此，布什致電普京，指責(zé)俄羅斯的公司向伊拉克出售GPS干擾裝置2、海陸空的導(dǎo)航應(yīng)用u海洋運(yùn)輸，利用GPS提供的位置信息，選擇最佳路徑，節(jié)省時(shí)間，燃料，并保障安全（1）使用GPS，一艘大型油輪橫渡大西洋一次可節(jié)省17000美元（2）沿海漁船上裝上GPS可方便準(zhǔn)確的導(dǎo)航，避免進(jìn)入國(guó)外領(lǐng)海，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)海捕魚u陸地車輛導(dǎo)航（1）對(duì)特種車輛進(jìn)行跟蹤、監(jiān)控、保障其安全——運(yùn)鈔車（2）公交系統(tǒng)、出租車系統(tǒng)——利用GPS隨時(shí)知道每輛車

8、的具體方位和行駛狀況，隨時(shí)安排調(diào)度（3）北京的奧運(yùn)交通投資900億，其中一個(gè)內(nèi)容是四環(huán)以內(nèi)的公交、出租全部都裝上GPS監(jiān)控系統(tǒng)GPS導(dǎo)航：自動(dòng)定位的時(shí)間約為45秒，數(shù)據(jù)更新為1次/秒，水平定位精度小于10米，速度精度為0.5米/秒；任我游300裝載