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GPS的应用


主要是为船舶、汽车、飞机等运动物体进行定位导航。例如:

    1.船舶远洋导航和进港引水

  a.飞机航路引导和进场降落

  b.汽车自主导航

  c.地面车辆跟踪和城市智能交通管理

  d.紧急救生

  e.个人旅游及野外探险

  f.个人通讯终端(与手机,PDA,电子地图等集成一体)

  2.电力,邮电,通讯等网络的时间同步

  a.准确时间的授入

  b.准确频率的授入

  3.各种等级的大地测量,控制测量

  a.道路和各种线路放样

  b.水下地形测量

  c.地壳形变测量,大坝和大型建筑物变形监测

  4.GIS应用

   a.工程机械(轮胎吊,推土机等)控制

   b.精细农业

GPS在道路工程中的应用

  GPS在道路工程中的应用,目前主要是用于建立各种道路工程控制网及测定航测外控点等。随着高等级公路的迅速发展,对勘测技术提出了更高的要求,由于线路长,已知点少,因此,用常规测量手段不仅布网困难,而且难以满足高精度的要求。目前,国内已逐步采用GPS技术建立线路首级高精度控制网,然后用常规方法布设导线加密。实践证明,在几十公里范围内的点位误差只有2厘米左右,达到了常规方法难以实现的精度,同时也大大提前了工期。GPS技术也同样应用于特大桥梁的控制测量中。由于无需通视,可构成较强的网形,提高点位精度,同时对检测常规测量的支点也非常有效。GPS技术在隧道测量中也具有广泛的应用前景,GPS测量无需通视,减少了常规方法的中间环节,因此,速度快、精度高,具有明显的经济和社会效益。

GPS在汽车导航和交通管理中的应用

  三维导航是GPS的首要功能,飞机、轮船、地面车辆以及步行者都可以利用GPS导航器进行导航。汽车导航系统是在全球定位系统GPS基础上发展起来的一门新型技术。汽车导航系统由GPS导航、自律导航、微处理机、车速传感器、陀螺传感器、CD-ROM驱动器、LCD显示器组成。GPS导航系统与电子地图、无线电通信网络、计算机车辆管理信息系统相结合,可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能。

GPS在长途客运车辆管理中的应用(举例)

  以国内首套专业的GPS长途客运车辆管理系统——雅迅长途客运GPS智能管理系统为例,它就是结合了卫星定位技术、GPRS/CDMA通讯业务、GIS技术、图像采集技术、计算机网络和数据库等技术,在客运公司建立一个总控(C/S结构和B/S结构相结合),其它设为分控,公安部门和运管部门等各部门建立专控的中心系统,系统由控制中心系统、无线通信平台(GPRS/CDMA)、全球卫星定位系统(GPS)、车载设备四部分组成一个全天候、全范围的驾驶员管理和车辆跟踪的综合平台;系统可对注册车辆实施动态跟踪、监控、拍照、行车记录、管理、数据分析等功能,监控车辆可以在电子地图上显示出来,并保存车辆运行轨迹数据;操作终端可任意选择服务器内部局域网或国际互联网对中心进行访问并可通过IE浏览器提供网上综合客车管理数据分析控制系统(B/S结构);且系统软其容量可随时根据中心服务器和操作终端硬件配置进行扩展,最大为五十万辆,入网车辆不仅可以是长途客运车辆,也可以旅游车等社会车辆。同时系统还可以采用分组管理,不同类型的车辆归入不同分组,便于管理人员的操作。

GPS技术在导航仪中的应用举例

  国际领先GPS导航仪品牌:Ahada(艾航达)――源自美国硅谷,现已登录中国!

  产品核心功能:

  1) 地图查询

  ◎可以在操作终端上搜索你要去的目的地位置。

  ◎可以记录你常要去的地方的位置信息,并保留下来,也和可以和别人共享这些位置信息。

  ◎模糊的查询你附件或某个位置附近的如加油站,宾馆、取款机等信息,

2) 路线规划

◎GPS 导航系统会根据你设定的起始点和目的地,自动规划一条线路。

  ◎规划线路可以设定是否要经过某些途径点。

  ◎规划线路可以设定是否避开高速等功能。

  3) 自动导航

  ◎语音导航:

  用语音提前向驾驶者提供路口转向,导航系统状况等行车信息,就像一个懂路的向导告诉你如何驾车去目的地一样。导航中最重要的一个功能,使你无需观看操作终端,通过语音提示就可以安全到达目的地。

  ◎画面导航:

  在操作终端上,会显示地图,以及车子现在的位置,行车速度,目的地的距离,规划的路线提示,路口转向提示的行车信息。

  ◎重新规划线路:

  当你没有按规划的线路行驶,或者走错路口时候,GPS 导航系统会根据你现在的位置,为你重新规划一条新的到达目的地的线路。

引GPS种类

  GPS卫星接收机种类很多,根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型;根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。

  4.2.1 按接收机的用途分类

  1. 导航型接收机

  此类型接收机主要用于运动载体的导航,它可以实时给出载体的位置和速度。这类接收机一般采用C/A码伪距测量,单点实时定位精度较低,一般为±10m,有SA影响时为±100m。 这类接收机价格便宜,应用广泛。根据应用领域的不同,此类接收机还可以进一步分为:

  车载型——用于车辆导航定位;

  航海型——用于船舶导航定位;

  航空型——用于飞机导航定位。由于飞机运行速度快,因此,在航空上用的接收机要求能适应高速运动。

星载型——用于卫星的导航定位。由于卫星的速度高达7km/s以上,因此对接收机的要求更高。

  2. 测地型接收机

  测地型接收机主要用于精密大地测量和精密工程测量。这类仪器主要采用载波相位观测值进行相对定位,定位精度高。仪器结构复杂,价格较贵。

  3. 授时型接收机

  这类接收机主要利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时,常用于天文台及无线电通讯中时间同步。

  4.2.2 按接收机的载波频率分类

  单频接收机

  单频接收机只能接收L1载波信号,测定载波相位观测值进行定位。由于不能有效消除电离层延迟影响,单频接收机只适用于短基线(<15km)的精密定位。< span="">

  双频接收机

  双频接收机可以同时接收L1,L2载波信号。利用双频对电离层延迟的不一样,可以消除电离层对电磁波信号的延迟的影响,因此双频接收机可用于长达几千公里的精密定位。

  4.2.3 按接收机通道数分类

  GPS接收机能同时接收多颗GPS卫星的信号,为了分离接收到的不同卫星的信号,以实现对卫星信号的跟踪、处理和量测,具有这样功能的器件称为天线信号通道。根据接收机所具有的通道种类可分为:

  多通道接收机

  序贯通道接收机

  多路多用通道接收机

  4.2.4 按接收机工作原理分类

  码相关型接收机

  码相关型接收机是利用码相关技术得到伪距观测值。

  平方型接收机

平方型接收机是利用载波信号的平方技术去掉调制信号,来恢复完整的载波信号,通过相位计测定接收机内产生的载波信号与接收到的载波信号之间的相位差,测定伪距观测值。

  混合型接收机

  这种仪器是综合上述两种接收机的优点,既可以得到码相位伪距,也可以得到载波相位观测值。

  干涉型接收机

  这种接收机是将GPS卫星作为射电源,采用干涉测量方法,测定两个测站间距离。

  经过20余年的实践证明,GPS系统是一个高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和定时的多功能系统。 GPS技术已经发展成为多领域、多模式、多用途、多机型的国际性高新技术产业。

测地型GPS

  测地型接收机主要用于精密大地测量和精密工程测量。这类仪器主要采用载波相位观测值进行相对定位,定位精度高。仪器结构复杂,价格较贵。根据使用用途和精度,又分为静态(单频)接收机和动态(双频)接收机即RTK.

  目前,在GPS技术开发和实际应用方面,国际上较为知名的生产厂商有美国Trimble(天宝)导航公司、瑞士Leica Geosystems(徕卡测量系统)、日本TOPCON(拓普康)公司,国内厂家主要有南方测绘、中海达、华测、科力达等。

  南方测绘的GPS接收机产品主要有RTK S82、S86、S82-1、S86-T、蓝牙静态GPS等。其中S82-T采用一体化设计,集成GPS天线、UHF数据链、BD970、天宝嵌入式定位技术、即插即用式U盘设计、蓝牙通讯模块、锂电池,其RTK定位精度:平面±(25px+1ppm),垂直±(50px+1ppm);静态后处理精度:平面±(2.5mm+1ppm),垂直±(5mm+1ppm);单机定位精度:1.5m(CEP);码差分定位精度:0.45m(CEP)。

  中海达测绘的GPS接收机产品主要包括静态一体化接收机HD-8200G和GD-8200X,其中HD-8200G配备有无线遥控器,可远距离查看卫星状况等关键信息,8200X配备有语音导航功能,可通过面板直接设置静态采集关键参数卫星高度角和采样间隔。RTK产品主要有珠峰HD-5800、V8 CORS RTK、V8GNSS RTK。RTK作业精度:静态后处理精度: 平面:±2.5mm+1ppm,高程:±5.0mm+1ppm,RTK定位精度: 平面:±25px+1ppm,高程:±50px+1ppm,码差分定位精度:0.45m(CEP),单机定位精度:1.5m(CEP)。V8具有八大创新技术。

  华测的GPS接收机产品主要有X60CORS、X20单频接收机、X90一体化RTK、X60双频接收机等。国内通过中华人民共和国制造计量器具许可证获得的精度最高的产品,其中,X90为28通道双频GPS接收机,集成双频GPS接收机、双频测量型GPS天线、UHF无线电、进口蓝牙模块和电池,动态精度:水平10mm+1ppm,垂直20mm+1ppm;静态精度:水平5mm+1ppm,垂直10mm+1ppm,能达到10-30公里的作用范围(因实际地域情况有所差别),既可以承受从3米高度跌落到坚硬的地面,也可浸入水下1米深处进行测量。X90具有静态、快速静态、RTK、PPK、码差分等多种测量模式,精度范围为毫米级到亚米级。而且可与天宝,徕卡等主流品牌联合作业。

  科力达GPS是一个新兴品牌,主要型号有风云K9和静态K7。科力达风云K9双频RTK GPS接收机带电池重量0.8kg,为国内最轻一款GPS接收机,采用密封橡胶圈设计,防尘防水等级达到IP67。坚固轻便的外壳,抗2米自然跌落,2W低功耗,数据更新率高达20Hz,信号重捕获:0.5~1.0秒。静态精度:平面±3mm+1ppm,高程±5mm+1ppm;RTK精度:平面±25px+1ppm,高程±50px+1ppm;码差分定位精度:0.45m(CEP);单机定位精度:1.5m(CEP)。采用PAC和Vision 相关技术,能够有效消除来自天线附近或强多路径干扰环境下的多路径干扰信号,具有高精度、高可靠性和高数据采样率的特点,经升级可支持俄罗斯的GLONASS卫星定位系统,从而实现GPS+GLONASS双星系统定位能力。

车载GPS

  当通过硬件和软件做成GPS定位终端用于车辆定位的时候,称为车载GPS,但光有定位还不行,还要把这个定位信息传到报警中心或者车载GPS持有人那里,我们称为第三方。所以GPS定位系统中还包含了GSM网络通讯(手机通讯),通过GSM网络用短信的方式把卫星定位信息发送到第三方。通过微机解读短信电文,在电子地图上显示车辆位置。这样就实现了车载GPS定位。 与此同时,在车上安装相应的探测传感器,利用车载GPS定位的GSM网络通讯功能,同样能把防盗报警信息发送到第三方,或者把这个报警电话、短信直接发送到车主手机上,完成车载GPS防盗报警。这里可以看出,车载GPS定位的GSM网络部分实际上是一个智能手机,可以和第三方互相通讯,还可以把车辆被抢,司机被劫、被绑架等信息发送到第三方。所以说车载GPS定位是定位、防盗、防劫的。

  目前市场销售很广阔,经常被大家提及的是一般的民用的导航gps,这样的gps主要是给汽车定位,导航。目前越来越发达的道路,错综复杂的高架桥给驾驶者越来越难分辨道路。导航车载gps的确是给驾驶者带来了极大的方便!

  而且现在的导航gps还具有提前预警电子眼、查询全国旅游景点、酒店等服务。的确是旅游带来了极大的方便!以达伽马鹰隼G808为例,以上功能均可以自助实现,远程控制和查询!

类似车载GPS

  类似车载GPS终端的还有定位手机、个人定位器等。GPS卫星定位由于要通过第三方定位服务,所以要交纳不等的月/年服务费。

  目前所有的GPS定位终端,都没有导航功能。因为再需要增加硬件和软件,成本提高。

  我们在电视里看到的车载GPS广告,和上述的车载GPS完全是两回事。它是一种GPS导航产品,当需要导航时,首先定位,也就是导航的起点,这与真正的GPS定位是不同的,它不能把定位信息传送到第三方和持有人那里,因为导航仪中缺少手机功能。比如你把导航仪放在车里,你朋友把车借开走了,导航仪不能发信息给你,那你就无法查找车辆位置。所以导航仪是不能定位的。

  你说我买的是导航手机该行了吧,你想想,你把导航手机放在车上,现在车被盗了,那个手机会自己给你或第三方打电话发短信吗?它是需要人来操作的。所以说目前的导航终端都没有定位功能。

  导航终端可以导航路线,让你在陌生的地方不迷路,划出路线让你到达目的地,告诉你自己当前位置,和周边的设施等等。

  中国目前在GPS应该上取得了很大的市场.其中有很多公司是导航的.但是也有在GPS行业做定位管理的。

  各种GPS/GIS/GSM/GPRS车辆监控系统软件、GSM和GPRS移动智能车载终端、系统的二次开发车辆监控系统整体搭建方案.系统广泛应

用于公安,医疗,消防,交通,物流等领域。该方案基于NXP的PNX1090 Nexperia移动多媒体处理器硬件和由NXP与合作伙伴ALK Technologies联合开发的软件。NXP声称,该方案提供了设计师搭建一个带导航能力的低成本、多媒体功能丰富的便携式媒体播放器所需的一切,这些多媒体功能包括:MP3播放、标准和高清晰度视频播放和录制、FM收音、图像存储和游戏。NXP以其运行于PNX0190上的swGPSPersonal软件来实现GPS计算,从而取代了一个GPS基带处理器,进而降低了材料清单(BOM)成本并支持现场升级。

  跟随GPS 的一系列关联的应用都设计到数学和算法,和GIS系统,地图投影,坐标系转换!

  由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差,大气对流层、电离层对信号的影响,以及人为的SA保护政策,使得民用GPS的定位精度只有100米。为提高定位精度,普遍采用差分GPS(DGPS)技术,建立基准站(差分台)进行GPS观测,利用已知的基准站精确坐标,与观测值进行比较,从而得出一修正数,并对外发布。接收机收到该修正数后,与自身的观测值进行比较,消去大部分误差,得到一个比较准确的位置。实验表明,利用差分GPS(DGPS),定位精度可提高到5米。

GPS预警器

  GPS预警器是通过GPS卫星在GPS预警器中设定坐标来完成的,比如遇到一个电子眼,然后通过相关设备在电子眼的正下方设立一个坐标,这样,使得装上这个坐标点数据的预警器到达这个点时,在达到坐标点的前300米左右就会开始预警,告诉车主前面有电子眼测速,不能超速驾驶,这样就起到一个预警作用。这样的准确率跟数据点的多少是有关系的,主要就是利用卫星的定位来实现了。这种利用电子眼的经纬度信息进行预警的方式,关键在于电子眼数据的及时更新.这种产品的缺点在于不能测到流动性测速,目前有些反测速型的GPS导航仪,如凯旋智能预警GPS,配有反测速雷达机系统,GPS预警和反测速雷达机预警,两套系统同时工作,能够全面的实现电子眼预警的功能.

GPStar智能GPS系统

  主要由两大部分组成,即:本地的监控中心软件管理平台和远程的GPS智能车载终端。远程的GPS智能车载终端将车辆所处的位置信息、运行速度、运行轨迹等数据传回到监控中心,监控中心接收到这些数据后,会立即进行分析、比对等处理,并将处理结果以正常信息或者报警信息两类形式显示给管理员,由管理员决定是否要对目标车辆采取必要措施。

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