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什么是GPS,GSM,GIS和GPS导航

更新时间:2008-1-4  来源:tranbbs  作者:佚名  人气:  [ 投稿 ] [投稿帮助
  

GPS,即全球定位系统,主要用于军事目的,可在任何时间、任何地点向用户提供三维位置、速度和时间的信息服务系统。它的全称是GOLOBAL   POSITIONING   SYSTEM,简称GPS导航。近几年来被广泛地应用于军事、科研,以及交通运输、测绘、通信、建筑、石油勘探等国民经济众多部门,甚至已深入到人们的日常生活中,如居民小区的智能化管理和医疗救护等等。

     GSM,即无线移动通信系统,亦称公网无线通信技术或蜂窝网无线通信技术。它是我国覆盖面积最大,可靠性最强的无线移动通信系统。目前,我国已建成了世界上最大的GSM网,覆盖300多个地区、2000多个县市,可与30多个国家和地区自动漫游。它与GPS导航、GIS技术相结合,可应用于车辆的安全报警、监控和管理方面,也可以应用于智能消防系统。

     GIS,即地理信息系统,是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面与空间和地理分布有关数据的计算机系统。它以地理空间数据库为基础,采用地理模型分析方法,适时提供各种空间的和动态的地理信息,融计算机图形和数据库于一体,储存和处理空间信息的高新技术,它把地理位置和相关属性有机结合起来,根据实际需要准确真实、图文并茂地输出给用户,借助其独有的空间分析功能和可视化表达,进行各种辅助决策。

  
一、GPS扫盲


  什么是GPS呢?我想大家都知道它是一种卫星定位系统,但是怎样才能根据自己的所需选购适合自己的GPS产品呢?让我们一起来了解GPS的运行原理和GPS的分类。

  1、 导航GPS是用于定位、导航产品。

  按运载体分:手持/车载、船载、航空机载、航天(弹载、箭载、星载)

  按精度分:普通导航(10米以内精度)、精密导航(米级精度)高精度导航(厘米极精度)

  按动态要求分:低动态、中动态、高动态应该说GPS的应用是非常广泛的,人们对其需求也是多种多样的,我们将提供您全面的最佳解决方案。

  2、 什么叫导航

  导航是一个技术门类的总称,它是引导飞机、船舶、车辆以及个人(总称作运载体)安全、准确地沿着选定的路线,准时到达目的地的一种手段。导航的基本功能是回答:我现在在哪里?我要去哪里?如何去?

  导航应由导航系统完成,包括装在运载体上的导航设备以及装在其他地方与导航设备配合使用的导航台。从导航台的位置来看,主要有:陆基导航系统:即导航台位于陆地上,导航台与导航设备之间用无线电波联系。

  星基导航系统:导航台设在人造卫星上,扩大覆盖范围。导航是人类从事政治、经济和军事活动所必不可少的信息技术。今天,随着人类活动的发展,对导航的要求越来越高。

 

  3、 导航的发展过程

  人类最初的导航,只能通过石头,树,山脉等作为参照物,渐渐发展到天文观测法,即通过天上的太阳,月亮和星星来判断位置。而中国四大发明之一的指南针是人类导航领域的一个里程碑。

  无线电导航的发明,使GPS导航系统成为航行中真正可以依赖的工具,因此具有划时代的意义。

  4、 GPS系统组成

  GPS gloabal Positioning System,这玩意是美国人搞的。主要分三大块,地面的控制站、天上飞的卫星、咱们手里拿的接收机。
简单唠叨唠叨。

  先说说设备,当然大个的都是老美给咱准备好的,地上,有一个主控制站,当然在老美的本土了,在科罗拉多。三个地面天线,五个监测站,分布在全球。主要是收集数据,计算导航信息,诊断系统状态,调度卫星这些杂事。

  天上,有27颗卫星,距离地面20200公里。27颗卫星有24颗运行,3颗备用。这些卫星已经更新了三代五种型号。卫星发射两种信号:L1和L2。L1:1575.42MHZ, L2:1227.60MHZ。卫星上的时钟采用铯原子钟或铷原子钟,计划未来用氢原子钟,比我的手表准。

  手里,就是接收机了。大大小小,千姿百态,有袖珍式、背负式、车载、船载、机载什么的。一般常见的手持机接收L1信号,还有双频的接收机,做精密定位用的。

  5、关于GPS接收机

  GPS现在一般都是12通道的,可以同时接收12颗卫星。早期的型号,比如GARMIN 45C就是8通道。GPS接收机收到3颗卫星的信号可以输出2D(就是2维)数据,只有经纬度,没有高度,如果收到4颗以上的卫星,就输出3D数据,可以提供海拔高度。但是因为地球自己的问题,不是太标准的圆,所以高度数据有一些误差。现在有些GPS接收机内置了气压表,比如etrex的SUMMIT和VISTA,这些机器根据两个渠道得到的高度数据综合出最终的海拔高度,应该比较准确了。

  GPS接收机的第一次开机,或者开机距离里上次关机地点超过800KM以上,因为接收机里存储的星历都对不上了,所以要在接收机上重新定位。

  6、定位精度

  谈到定位精度,就得说说SA和AS.

  什么是SA,AS呢?别急, 这还得从头说起,要不然你也不好明白。

  GPS的信号有两种C/A码,P码。

  C/A码的误差是29.3m到2.93米。一般的接收机利用C/A码计算定位。美国在90代中期为了自身的安全考虑,在信号上加入了SA (Selective Availability),令接收机的误差增大,到100米左右。在2000年5月2日,SA取消,所以,咱们现在的GPS精度应该能在20米以内。

  P码的误差为2.93米到0.293米是C/A码的十分之一。但是P码只能美国军方使用,AS(Anti-Spoofing),是在P码上加上的干扰信号。

  总之,老美也是挺累的。发了一大堆卫星用于军用定位。然后觉得不值,想赚点钱,于是开发信号给民用,精度还不能太高,可精度低了大家又骂娘。因为GPS掌握在老美的手中,虽说免费使用,可是其他国家用着也不踏实,前两天打阿富汉是,美国就把该地区的GPS信号做了处理,定位精度变低。所以说,还是要尽快开发出自己的GPS系统。这样才不能时刻受到老美的管制。

  俄罗斯有自己的卫星定位系统,GPS导航(GLObal NAvigation Satellite System)。欧洲也要发展自己的定位系统NAVSAT。中国也有自己的卫星定位,叫北斗,是双星系统,只能定位自己国家和附近的地区,而且目前只用于军方。

二、GPS应用知识

  今天讲的东西比较枯燥,但是有用啊,可以拿去和别人神侃。

  1. GPS的设置

  GPS拿到手,如果是新机器要定位,上次已经提到了。另外,还有一些设置,常用的有坐标系、地图基准、参考方位、公制/英制、数据接口格式什么的。

  坐标系:常用的是LAT/LON和UTM。LAT/LON就是经纬度表示,UTM在这里就不管他了。
  地图基准:一般用WGS84。
  参考方位:就是北在哪里。北在哪里呢?实际上有两个北,磁北和真北呀(简称CB和ZBY)。
  指南针指的北就是磁北,北斗星指的北就是真北。两者在不同地区相差的角度不一样的,地图上的北是真北。
  公制/英制:自己选吧,我用公制。

  数据接口格式:这得细谈谈。GPS可以输出实时定位数据让其他的设备使用,这就牵扯到了数据交

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