GPS卫星系统的简介
GPS全球卫星定位导航系统
GPS地图
GPS地图是GPS中一个重要的组成部分,光有机器还不行,还得 有地图和软件支持,这样才能让GPS为我们引路,找地方。。。 既然有这么多地图,那肯定各有各的长处,听小生一一道来。 市场上的GPS地图资源主要有以下这些 凯立德:公司总部在深圳,地图主要优势在华南,尤其是 广东省及周边,信息点全,地图绘制较详细。 道道通:公司名叫瑞图万方,有十年的地图绘制经验,兴 趣点比较全面且较准确。 四维地图:主要应用于车载GPS(装在中控上的),一些 高端品牌也有使用,使用成本较高。 高德地图:地图测绘厂家的后来者,目前市场上使用该地 图的品牌不是很多。 灵图天行者:主要应用于智能手机,大家常见的多普达就 是用灵图的地图。
功能
GPS的实时监控功能: 在任意时刻通过发出指令查询运输工具 所在的地理位置(经度、纬度、速度等 信息)并在电子地图上直观地显示出来。
GPS的双向通讯功能
网络GPS的用户可使用GSM的话音功能与司 机进行通话或使用本系统安装在运输工具上的 移动设备的汉字液晶显示终端进行汉字消息收 发对话。 驾驶员通过按下相应的服务、动作键,将该 信息反馈到网络GPS,质量监督员可在网络 GPS工作站的显示屏上确认其工作的正确性, 了解并控制整个运输作业的准确性(发车时间、 到货时间、卸货时间、返回时间等等)。
GPS方案
为什么要像大家详细解说GPS方案,这是因为方案不 同,机器采用的硬件和价格有很大的差异! 国内市场 上主流的GPS大多采用三星或者掌微的方案。 一般来讲,采用三星方案的多为高端机器,用的是三 星的CPU(频率为400M赫兹),价格一般在2千元以上, 贵一些的甚至要四五千。掌微方案可谓是GPS市场的 推动者,使GPS进入广大车友的功臣。为何? 听我慢 慢道来,首先从成本上来说,三星的CPU性能是没得 说,但是价格不菲就注定了它竞争不过物美价廉的掌 微。目前,从性能上来说,掌微并不比三星落后,只 是采用的工艺不同,两者在各方面的表现各有长短, 三星的信号强度好,掌微的搜星速度快。目前市场上 采用三星方案的多为高端品牌,比如:神达、任我游, 价位一般在2000以上,贵的甚至要四五千。 用掌微方 案的就多了,价格一般1000-2500左右,以市场畅销品 牌为主。Biblioteka GPS的数据存储、分析功能
gps的原理及其应用
GPS的原理及其应用1. GPS的原理GPS(全球定位系统)是一种通过卫星定位来确定地球上任意位置的系统。
其原理基于距离测量和三角定位。
1.1 距离测量GPS系统中有24颗卫星,它们围绕地球运行并向地面发送精确的时间信号。
用户接收到来自多颗卫星的信号后,通过测量信号的传播时间来计算用户与卫星之间的距离。
1.2 三角定位GPS系统至少需要接收到三颗卫星的信号以确定用户的位置。
通过在三个卫星上的已知位置和与这些卫星之间的距离,可以通过三角计算方法来定位用户的位置。
更多的卫星信号可以提高定位的准确性。
2. GPS的应用2.1 航海和航空GPS在航海和航空领域具有广泛的应用。
航海员和飞行员可以通过GPS确定他们的位置、航向和速度,以便更好地导航和控制航行路径。
2.2 汽车导航现代汽车导航系统几乎都使用了GPS技术。
通过GPS定位,汽车导航系统可以提供实时的导航指引,包括行驶方向、转向提示和道路交通情况等信息,帮助驾驶员更安全、高效地到达目的地。
2.3 手持设备定位手机、平板电脑和手持式GPS设备都可以利用GPS技术来定位。
这使得用户可以随时随地获得自己的地理位置信息,并在地图上查找周边设施、规划路线等。
2.4 建筑和测量在建筑领域和土地测量中,GPS可以提供准确的位置信息。
这对于工程测量、土地勘测和建筑设计等方面非常重要。
2.5 军事应用军事部门是GPS技术最早应用的领域之一。
GPS系统为军队提供了高精度的导航、目标定位和时间同步等功能,对于军事行动的成功至关重要。
2.6 太空探索在太空探索中,GPS系统被用于监测和导航航天器。
它可以提供准确的时间参考和航向信息,帮助航天器在太空中定位和导航。
2.7 天气预报GPS系统中的卫星可以通过测量大气中水蒸汽的含量来提供天气预报所需的数据。
这些数据对于预测天气模式、监测气候变化非常有帮助。
3. 总结GPS通过距离测量和三角定位原理,可以提供准确的地理位置信息。
它在航海、航空、汽车导航、建筑测量等诸多领域有重要应用。
卫星定位系统GLONASS简介
卫星定位系统GLONASS简介卫星定位系统是一种利用卫星和地面设备相互配合的技术,能够提供准确的地理位置信息。
GLONASS(全球导航卫星系统)是俄罗斯开发的一种卫星定位系统,与美国的GPS(全球定位系统)相似,能够在全球范围内提供精确的定位和导航服务。
本文将向读者介绍GLONASS系统的背景、原理、应用领域以及与GPS的比较。
背景GLONASS系统起源于20世纪70年代末,是苏联时期为解决军事需求而研发的一项技术。
当时,GPS系统由于国家安全原因不对外开放,因此苏联决定发起自己的卫星定位系统项目。
随着苏联解体,这个项目陷入困境,但在21世纪初,俄罗斯恢复了对GLONASS的投资并进行了改革,使其成为一个全球性的导航系统。
原理GLONASS由一组在轨道上运行的卫星组成,这些卫星覆盖了地球的各个区域。
使用GLONASS系统,用户的设备通过接收由卫星发射的信号,然后计算出自身的准确经度、纬度和海拔高度。
GLONASS系统与GPS的不同之处在于其卫星数量更多。
目前,GLONASS系统拥有大约30颗活跃的卫星,其中包括24颗用于定位和导航的卫星,其余卫星用于备份和进行系统维护。
与其他卫星定位系统相比,GLONASS系统的卫星数量多,这对于提供更好的全球覆盖和更准确的位置信息至关重要。
应用领域GLONASS系统在各个领域都有广泛的应用。
首先,它被用于车载导航系统,为驾驶员提供准确的导航和路线规划。
此外,GLONASS系统还在船舶、飞机和火车等交通工具上得到应用,用于实时监控和导航。
GLONASS系统还被广泛应用于军事领域,为军队提供战略部署和行动的关键支持。
其高精度和全球覆盖特性使其在导弹、飞机和无人机等军事设备中得到广泛应用。
此外,GLONASS系统还用于灾难救援和应急响应领域。
在灾难发生时,GLONASS系统可以为搜救团队提供准确的位置信息,以加快搜救行动。
与GPS的比较GLONASS系统与GPS系统类似,它们都是卫星定位系统。
gps定位方案
gps定位方案GPS定位方案1. 简介GPS(全球定位系统)是一种可以定位和跟踪地球上物体的卫星导航系统。
它由一组卫星、接收器和测量设备组成,可以精确地确定地球上任何位置的经度、纬度和海拔高度。
在现代社会中,GPS定位方案被广泛应用于导航、车辆追踪、物流管理等领域。
本文将介绍几种常见的GPS定位方案及其原理。
2. GPS定位原理GPS定位的原理是通过接收卫星信号,并根据接收到的信号时间差以及卫星位置等信息,计算出接收器所在位置的经纬度和海拔高度。
GPS系统由一组24颗卫星组成,其中至少有4颗卫星同时可见时,才能进行定位计算。
2.1. 伪距测量伪距测量是GPS定位的核心原理。
接收器接收到来自卫星的信号后,会通过测量信号传播的时间,计算出信号传播的距离。
根据接收到的至少4颗卫星的伪距,可以利用三角定位法计算出接收器的位置。
2.2. 卫星位置与钟差校正为了进行准确的定位计算,GPS接收器需要知道卫星的位置和测量时间。
卫星位置通过卫星信号中的导航消息进行广播,而测量时间则需要进行钟差校正。
GPS接收器通过接收到的导航消息,获得卫星的位置信息,并通过与接收器内部的高精度时钟进行比较,计算出钟差值,从而校正接收器的时间。
2.3. 多普勒效应多普勒效应是指物体相对于接收器运动时,其接收到的频率会发生变化。
GPS定位中,由于卫星和接收器之间相对运动,导致所接收到的信号频率发生变化。
通过测量频率变化,可以计算出接收器相对于卫星的速度和方向。
3. GPS定位方案3.1. 独立定位独立定位是指仅通过接收到的GPS卫星信号,计算出接收器的位置。
这种方案适用于无需高精度定位的场景,例如普通车辆导航、户外探险等。
独立定位的优点是简单易用,无需额外设备,但其定位精度相对较低。
3.2. 增强定位增强定位是指在独立定位的基础上,通过引入外部辅助信息,提高GPS定位的精度和可靠性。
常见的增强定位方案包括:- 差分GPS(DGPS):通过接收附近的DGPS基站发送的辅助信息,校正GPS定位结果,提高精度。
gps卫星定位
GPS卫星定位什么是GPS卫星定位全球定位系统(GPS)是一种用于确定地理位置的系统,通过使用一组卫星以及接收器在地面上的设备来实现。
GPS由美国国防部开发,现在已经成为全球范围内最常用的定位系统之一。
GPS卫星定位的工作原理GPS卫星定位系统由3部分组成:卫星、地面控制站和接收器。
卫星是通过太空发射的,它们围绕地球轨道运行。
地面控制站用来监测和管理卫星的运行状态。
接收器是放置在地面上或者其他设备上用来接收卫星发出的信号。
GPS中的接收器通过接收卫星发射的无线电信号,计算出自己的位置。
接收器将接收到的信号与卫星发送的数据进行比较,并计算出自己与卫星之间的距离。
通过同时接收多个卫星的信号,接收器可以确定自己的位置。
GPS卫星定位的应用GPS卫星定位已经广泛应用于各个领域,如汽车导航、航空导航、船舶导航、灾害监测和军事等。
具体应用包括:1.汽车导航:许多汽车都内置了GPS导航系统,它们可以引导司机找到目的地,并提供实时交通信息等辅助功能。
2.航空导航:飞机使用GPS导航系统来确定自己的位置、航向和高度,以确保安全飞行。
3.船舶导航:船舶可以使用GPS系统来确定自己的位置和航向,以保证航行安全。
4.灾害监测:GPS卫星定位可以被用来监测地震、火山活动和其他自然灾害的移动模式,从而提供及时的警报和预警。
5.军事:GPS在军事领域有广泛应用,用于导航、定位、目标追踪等。
GPS卫星定位的优势和限制GPS卫星定位的主要优势在于其全球覆盖和高精度。
由于卫星的运行方式,GPS系统可以在全球范围内提供位置定位服务。
此外,GPS的定位精度可以达到数米的级别,对于大多数应用来说已经足够精确。
然而,GPS卫星定位也存在一些限制。
首先,GPS信号在穿过建筑物、树木或者其他遮挡物时会被阻挡,导致信号质量下降。
其次,恶劣的天气条件如暴风雨、大雪等可能影响GPS 信号的接收。
最后,GPS定位的成本较高,包括卫星发射和维护、地面控制站的建设和维护以及接收器的购买和更新等。
6.2全球定位系统(GPS)
1、全球定位系统概述(1)GPS的概念及其发展GPS是英文缩写,其全名为Navigation System Timing and Raging/Global positioning System,即。
"授时与测距导航系统/全球定位系统".全球定位系统GPS,于1973年由美国政府组织研究,耗费巨资,历经约20年,于1993年全部建成。
该系统是伴随现代科学技术的迅速发展而建立起来的新一代精密卫星导航和定位系统,不仅具有全球性、全天候、连续的三维测速、导航、定位与授时能力,而且具有良好的抗干扰性和保密性。
该系统的研制成功已成为美国导航技术现代化的重要标志,被视为本世纪继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的又一重大科技成就。
全球定位系统的研制,最初主要用于军事目的。
如为陆海空三军提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测、应急通讯和爆破定位等方面,其作用已在1991年海湾战争中得到了证实。
以美国为首的多国部队所持有的17000台GPS接收机被认为是作战武器的效率倍增器,是赢得海湾战争胜利的重要技术条件之一。
随着GPS系统步入试验和实用阶段,其定位技术的高度自动化及所达到的高精度和巨大的潜力,引起了各国政府的普遍关注,同时引起了广大测量工作者的极大兴趣。
特别是近几年来,GPS定位技术,在应用基础研究、新应用领域开拓、软硬件开发等方面都取得了迅速发展。
目前,GPS精密定位技术已经广泛地渗透到了经济建设和科学技术的许多领域,尤其是在大地测量学及其相关学科领域,如地球动力学、海洋大地测量学、天文学、地球物理和资源勘探、航空与卫星遥感精密工程测量、变形监测、城市控制测量等方面的广泛应用,充分显示了这一卫星定位技术的高精度和高效益。
这预示测绘界将面临着一场意义深远的变革,从而使测绘领域步入一个崭新的时代。
在我国测绘行业,GPS的应用起步较晚,但发展速度很快。
测绘工作者们在GPS 应用基础研究和实用软件开发等方面取得了大量的成果;从而为GPS技术在我国全面推广提供了技术保证。
全球卫星定位系统的原理
全球卫星定位系统的原理一、概述全球卫星定位系统(GPS,GlobalPositioningSystem)是由美国国防部开发的一种全天候、全球性的卫星导航系统。
该系统利用人造卫星广播位置信息,用户设备通过接收卫星信号,计算出自身在地球上的位置。
GPS系统广泛应用于航空、航海、车辆导航、地震监测、地形测量等领域。
二、工作原理1.卫星定位原理GPS系统由24颗卫星组成,均匀分布在地球的六个轨道上(轨道高度约20000公里)。
用户设备通过接收至少三颗卫星的信号,来确定自身的位置。
卫星信号包括卫星的位置信息(纬度、经度、高度)和时钟信息。
2.伪距测量用户设备通过测量卫星信号的传输时间,计算出与卫星的距离,称为伪距。
伪距测量涉及到多边差分算法,以提高测量精度。
3.坐标系GPS系统使用WGS84坐标系,这是一种全球性的地理坐标系,具有固定的椭球参数。
用户设备可以根据接收到的卫星位置和伪距测量结果,计算出自身的纬度、经度和高度。
三、应用领域1.导航与定位GPS系统广泛应用于车辆导航、移动设备定位、户外活动定位等场景。
通过接收卫星信号,用户可以获得自身的位置信息,并实现路径规划、导航等功能。
2.农业与土地资源调查GPS系统可用于农业领域的土地资源调查、农田管理等。
通过GPS 定位,可以实现精准播种、施肥、灌溉等作业。
3.地震监测与应急救援GPS系统可用于地震监测和应急救援。
在地震发生后,GPS系统可以用于确定地震位置、受灾程度等信息。
同时,救援队伍可以利用GPS 系统进行快速定位和救援。
4.地形测量与城市规划GPS系统可用于地形测量和城市规划。
通过接收卫星信号,可以获取地形的三维信息,为城市规划和土地资源开发提供数据支持。
四、结论全球卫星定位系统是一种高效、精确的导航和定位工具,广泛应用于各个领域。
了解GPS系统的原理和应用,对于更好地发挥GPS系统的优势具有重要意义。
随着技术的不断进步,GPS系统的应用场景也将不断拓展,为人类生活带来更多便利。
GPS百科简介
GPS百科名片GPS 是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简称,而其中文简称为“球位系”。
GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。
其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,是美国独霸全球战略的重要组成。
经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年3月,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。
在机械领域GPS则有另外一种含义:产品几何技术规范(Geometrical Product Specifications)-简称GPS。
目录GPS与相对论关系我们应该非常感谢爱因斯坦,他的理论使得这个惊人的新装置成为现实!设计GPS卫星的科学家必须考虑狭义相对论带来的时间膨胀效应和广义相对论中时间流逝的速率与维度之间的相互关系。
GPS构成1.空间部分GPS的空间部分是由24颗工作卫星组成,它位于距地表20200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗) ,轨道倾角为55°。
此外,还有3 颗有源备份卫星在轨运行。
卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星,并能在卫星中预存的导航信息。
GPS的卫星因为大气摩擦等问题,随着时间的推移,导航精度会逐渐降低。
2. 地面控制系统地面控制系统由监测站(Monitor Station)、主控制站(Master Monitor Station)、地面天线(Ground Antenna)所组成,主控制站位于美国科罗拉多州春田市(Colorado Spring)。
地面控制站负责收集由卫星传回之讯息,并计算卫星星历、相对距离,大气校正等数据。
GPS的控制部分由分布在全球的由若干个跟踪站所组成的监控系统所构成,根据其作用的不同,这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站。
GPS与GLONASS定位系统的比较与选择
GPS与GLONASS定位系统的比较与选择GPS(Global Positioning System,全球定位系统)和GLONASS(Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统)都是目前广泛应用于定位导航领域的卫星导航系统。
本文将对GPS与GLONASS定位系统进行比较与选择。
一、GPS与GLONASS的简介GPS是由美国建立并运营的卫星导航系统。
它由一组24颗卫星组成,分布在地球轨道上,并通过接收机与地面设备通信以实现全球定位。
GPS系统以其高精度、广范围和可靠性而被广泛使用于航空、航海、交通、军事等领域。
GLONASS是由俄罗斯建立并运营的卫星导航系统。
它由一组24颗卫星组成,类似于GPS系统的运行原理。
GLONASS系统在俄罗斯及其周边地区广泛使用,特别是在军事和民用领域。
二、定位精度比较就定位精度而言,GPS在普遍条件下的定位精度约为5-10米,而GLONASS的定位精度大致与GPS相当。
然而,当使用GPS和GLONASS的组合导航时,可以获得更高的定位精度。
因为两个系统的卫星数量总共超过48颗,通过同时接收GPS和GLONASS信号可以更准确地计算位置。
三、覆盖范围比较GPS由美国运营并覆盖全球,几乎在世界任何地方都可以使用。
而GLONASS系统的覆盖范围主要集中在俄罗斯及其周边地区。
因此,如果在全球范围内进行定位导航,选择GPS系统更具优势。
四、导航可用性比较在某些地区,GPS信号可能受到建筑物、自然环境、电磁干扰等因素的限制,导致信号较弱或无法接收。
GLONASS系统相对而言在高纬度地区的信号强度更高,因此在那些信号接收相对困难的区域,GLONASS系统显示出较好的导航可用性。
五、选择GPS还是GLONASS综合考虑各种因素,选择GPS还是GLONASS取决于具体应用环境和需求。
如果需要在遥远的地方或全球范围内进行导航定位,GPS是首选。
名词解释gps的绝对定位
名词解释gps的绝对定位GPS(全球定位系统)是一种通过卫星导航技术实现的全球绝对定位系统。
它通过一组卫星和接收器的相互配合,可以精确测定地球上任何一个点的经度、纬度以及海拔高度。
首先,GPS的定位原理主要基于信号传播和时间测量。
目前,GPS系统由24颗工作卫星和几颗备用卫星组成,它们绕在地球轨道上的高度约为20000公里。
这些卫星以高度相对固定的轨道周围旋转,它们通过广播信号将其位置和时间的数据传输到地面上的GPS接收器。
当我们使用GPS设备时,接收器会同时接收到多颗卫星发出的信号,并利用这些信号计算接收器与卫星之间的距离。
由于这些卫星的位置是已知的,接收器可以通过测量信号传播的时间差来计算距离。
通过至少三颗卫星的信号,接收器可以确定自身相对于这些卫星的位置。
当接收器能接收到更多卫星的信号时,定位的精度会更高。
在计算过程中,GPS系统需要精准地确定信号传播的时间。
为了达到这一目的,GPS接收器内置了精准的原子钟。
通过比较接收器内部的时钟与卫星信号中的时间标记,接收器可以计算出信号传播的时间。
此外,GPS系统也采用了纠正误差的技术,例如对大气层和其他影响信号传播的因素进行修正,以提高定位的准确性。
GPS的绝对定位功能应用广泛,尤其在航海、航空、交通运输、地质勘探等领域中扮演重要角色。
航海中的GPS可帮助船只确定准确的位置,从而保证安全导航。
在航空业中,飞机可以借助GPS定位确定飞行航线和目的地。
交通运输方面,GPS也被应用于车辆跟踪和物流管理。
GPS还可以用于地质勘探,帮助科学家们精确测量地壳运动和地震活动。
除此之外,GPS还深入到了我们日常生活中的各个方面。
智能手机和车载导航系统已经广泛集成了GPS技术,使我们能够方便地找到目的地。
徒步旅行者可以利用GPS设备确定所在位置,避免迷路。
此外,GPS还被用于运动追踪、户外探险以及地理信息系统(GIS)等领域。
然而,尽管GPS在定位方面非常强大和准确,但它也存在一些限制。
GPS与北斗卫星导航系统异同分析
GPS与北斗卫星导航系统异同分析摘要:随着我国自主建设的北斗卫星导航系统已投入试运行服务,我国的综合国力大大增强。
该文详细介绍了gps与北斗卫星导航系统的系统组成、工作原理及功能。
同时具体分析了gps与北斗卫星导航系统的异同,指出了北斗系统的未来发展趋势。
关键词:gps 北斗卫星导航系统对比发展中图分类号:p228.4 文献标识码:a 文章编号:1674-098x(2013)03(c)-0-011 gps系统简介1.1 gps系统组成gps定位系统是一种卫星无线电导航系统,它由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。
gps的空间部分是由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成,它位于距地表20200 km的上空,均匀分布在6个轨道面上,轨道倾角为55 °。
卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星,并能在卫星中预存导航信息。
地面监控部分主要由1个主控站、3个注入站、5个监测站组成,主要负责收集由卫星传回的讯息,并计算卫星星历、相对距离,大气校正等数据。
用户接收机主要接收gps卫星发射信号,获得必要的导航和定位信息,经信号变换、放大和处理,完成定位、导航、跟踪、测绘及定时工作。
1.2 gps系统工作原理gps导航系统的基本原理是测出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可以知道接收机的具体位置。
卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出,用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到。
当gps卫星正常工作时,会不断地用二进制码元组成的伪码发射导航电文。
当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将其与自己的时钟作对比便可得知卫星与用户的距离,再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置,用户在wgs-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。
2 北斗卫星导航系统简介2.1 北斗卫星导航系统组成及功能北斗卫星导航系统(compass)是我国自行研制开发、独立运行的全球卫星导航系统。
gps的名词解释
gps的名词解释GPS,全球定位系统(Global Positioning System)的缩写。
是一种基于卫星导航技术的定位系统,通过全球范围内的一组卫星,能够提供地理位置和时间信号。
GPS系统主要由卫星组成,支持接收机和控制段等多个组件。
GPS系统的工作原理是利用空间中的24颗运行着的GPS卫星,通过向地球上的接收机发送无线电信号,接收机接收到至少4颗卫星的信号后,根据信号的时间差来计算出它和卫星之间的距离,通过多边定位法原理计算出接收机的位置。
同时,GPS系统还能提供精确的时间信号,使接收机可以获得准确的时间。
GPS系统有许多实际应用,包括导航、定位、测量等各个领域。
在导航上,人们可以使用GPS定位自己的位置,并获得导航路线和方向指示;在军事领域,GPS系统被广泛应用于军事导航、轨迹追踪和火力控制等方面;在航空航天领域,GPS系统被用于航空器的导航、自动降落等;在地质勘测和土壤测量中,GPS系统也可以提供准确的测量数据等。
此外,GPS系统还在海洋、农业、气象、交通管理等领域有着广泛的应用。
GPS系统的优点在于其全球范围、高精度、即时性和可靠性。
由于卫星不受地理位置限制,因此无论在全球哪个地方,只要能接收到卫星信号,就可以进行定位和导航。
GPS系统的精度相对较高,一般能够提供米级甚至厘米级的精度。
同时,GPS系统具有实时性,即信息传输和接收几乎是瞬间完成的。
此外,GPS系统稳定可靠,可以适应各种环境和恶劣天气条件。
然而,GPS系统也存在一些不足之处。
由于信号传播的原理和限制,GPS在封闭环境、深海、深山等地形复杂的地方,接收信号可能会受到一定影响,导致定位不准确或无法定位。
此外,GPS系统也会受到人为干扰,如信号屏蔽、恶意干扰等。
此外,GPS系统也存在一定的安全性问题,如被黑客攻击、伪装等。
总的来说,GPS系统是一项重要的技术,用于提供定位、导航和时间信号。
它技术先进,广泛应用于各个领域,对于人们的出行、工作和生活有着重要的意义。
带你全面认识GPS
带你全面认识GPS带你全面认识GPS一、 GPS简介GPS是Global Positisoning System 的简称,即全球卫星定位系统。
这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。
这个系统可以保证在任意时刻,地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星,以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度,以便实现导航、定位、授时等功能。
此项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人,安全、准确地沿着选定的路线,准时到达目的地。
全球定位系统(GPS)是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统 。
其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,是美国独霸全球战略的重要组成。
经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年3月,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座布设完成。
二、 GPS系统的组成GPS全球卫星定位系统由三部分组成:空间部分:是由24 颗工作卫星组成,它位于距地表20200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗) ,轨道倾角为55°,使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星。
如右图示。
地面控制部分:由一个主控站,5个全球监测站和3 个地面控制站组成。
监测站均配装有精密的铯钟和能够连续测量到所有可见卫星的接受机。
监测站将取得的卫星观测数据,包括电离层和气象数据,经过初步处理后,传送到主控站。
主控站从各监测站收集跟踪数据,计算出卫星的轨道和时钟参数,然后将结果送到3 个地面控制站。
地面控制站在每颗卫星运行至上空时,把这些导航数据及主控站指令注入到卫星。
用户设备部分:接收GPS卫星发射信号,以获得必要的导航和定位信息,经数据处理,完成导航和定位工作。
GPS接收机硬件一般由主机、GPS天线和电源组成。
三、 GPS的定位原理由于卫星的位置精确可知,在GPS观测中,我们可得到卫星到接收机的距离,利用三维坐标中的距离公式,利用3颗卫星,就可以组成3个方程式,解出观测点的位置(X,Y,Z)。
GPS卫星定位
GPS卫星导航数码相机
可以帮你知道照片 是在哪儿拍的,拍
照片是在哪儿拍的、拍的是什么地方
的是什么地方
高端导航仪
3D导航、固定测速、流动测速、 数字电视、股票证券、蓝牙、 FM发射、倒车后视、影音播放、 电子书阅读、数码相框,以及多 种益智类游戏。
GPS书包
安全警示作用 一键呼救
手持户外北斗定位仪
1994年3月,全球覆盖 率高达98%的24颗GPS 卫星星座己布设完成
20世纪70年代由美国 陆海空三军研制新一 代的系统
起源于1958年美国军 方的一个项目,1964 年投入使用
美国GPS主要特点
GPS组成部分
轻敲鞋跟三下,你 可以像绿野仙踪里 的桃乐丝一样,去 任何想去的地方
抢险救灾
利用GPS定位技术,可 对应急调遣火警、救护, 精准定位大海、山野、 沙漠中的失踪人员以便 进行。
林业
GPS可以发挥它的 优越性,精确测定 森林位置 和面积, 绘制精确的森林分 布图。
野外探险
在旅游及野外考察中, 比如到风景秀丽的地区 去旅游,到原始大森林、 雪山峡谷或者大沙漠地 区去进行野外考察, GPS接收机是你最忠实 的向导。
GPS是英文Global Positioning System(全球 定位系统)的简称。
• GPS系统的接收设备,如手持式GPS、汽车导
大众 航仪等
• 美国GPS
狭义
• 美国GPS、欧洲伽利略、俄罗斯GLONASS、
广义 中国北斗
美国GPS简介
全天候和全球性 的导航,于情报 收集、核爆监测
和应急通讯
军事领域
军用GPS产品主要用来 确定并跟踪在野外行进 中的士兵和装备的坐标, 给海中的军舰导航,为 军用飞机提供位置和导 航信息等。
GPS
GPS 全球卫星导航仪概述(GPS---GLOBAL POSITIONING SYSTEM) 全球卫星导航是导航卫星进行的全球,全天候,高精度的连续定位系统。
它是以空间卫星为基础的无线电导航系统。
借助于24颗高轨道空间人造卫星为全球表面以及近地空间用户,通过测量距离和距离的变化率来精确提供全天候,连续实时,高精度的三维位置,速度和时间信息。
该系统已经涉及到航空,航海,大地测量,交通管制,农作物产量提高等各个领域GPS全球定位系统主要有三部分组成: 空间部分,地面控制部分和用户设备部分。
GPS 卫星导航仪的一般组成:GPS天线和接收机主机。
一训练目的通过评估训练让学生了解GPS 基本原理,通过训练能够熟练地进行GPS的基本操作。
尤其是到船上工作中能够用到的功能要熟练的操作。
为将来的工作打下良好的基础。
二训练的内容1 正确的开机关机。
2 亮度调整,对比度调整。
3 初始船位,大地测系,时间等的初始数据输入。
4 典型功能键的使用1) 设置转向点2)设计航线3)切换显示界面4)设置报警5)读取导航信息6)人员落水功能键的使用三基本操作和使用GPS有多种型号,下面以GP-30/35型GPS 讲解一下其基本操作和使用。
一)开机和关机对于GP-30/35型GPS导航仪。
使用时首先接通船电,然后按一下<DIM/PWR> 电源键导航仪即开机。
长按<PWR> 电源键两秒钟导航仪电源切断即关机。
二)调整亮度对比度在型<DIM/PWR> 键或键调整亮度。
按或调整对比度。
调整好后按< ENT> 键确认。
三)按<DISP> 键用以切换不同的显示界面共使用者选取合适的界面。
GP-30/35 提供PLOTTER DISPLAY, HIGHW AY DISPLAY, NA V DA TE DISPLAY ,STEERING DISPLAY 四种显示界面,用户根据需要选取。
四大全球卫星导航系统简介
四大全球卫星导航系统简介目前有四大全球卫星导航系统,其中包括: 美国的全球卫星定位系统GPS、俄罗斯GLONASS卫星导航系统、中国的北斗卫星导航系统、欧洲“伽利略”卫星导航系统。
一、美国的全球卫星定位系统GPS1、简介:GPS 是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简称,而其中文简称为“球位系”。
GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。
GPS系统由28颗地球同步卫星组成(4颗为备用星),均匀地分布在距离地球20000公里高空的6个轨道面上。
这些卫星与地面支撑系统组成网络,每隔1-3秒向全球用户播报一次其位置(经纬度)、速度、高度和时间信息,能使地球上任何地方的用户在任何时候都能利用GPS接收机同时收到至少4颗卫星的位置信息,应用差分定位原理计算确定自己的位置,精度约为10米。
2、特点:(1)全球、全天候工作。
(2)定位精度高。
单机定位精度优于10m,采用差分定位,精度可达厘米级和毫米级。
(3)功能多,应用广。
(4)高效率、操作简便、应用广泛。
二、俄罗斯GLONASS卫星导航系统1、简介:“格洛纳斯GLONASS”是俄语中“全球卫星导航系统GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE”的缩写。
GLONASS的正式组网比GPS还早,这也是美国加快GPS建设的重要原因之一。
不过苏联的解体让格洛纳斯受到很大影响,正常运行卫星数量大减,甚至无法为为俄罗斯本土提供全面导航服务,更不要说和GPS竞争。
到了21世纪初随着俄罗斯经济的好转,格洛纳斯也开始恢复元气。
GLONASS的工作卫星有21颗,分布在3个轨道平面上,同时有三颗备份星。
这三个轨道平面两两相隔120度,同平面内的卫星之间相隔45度。
每颗卫星都在19100千米高、64.8度倾角的轨道上运行。
每颗卫星需要11小时15分钟完成一个轨道周期,精度约为10米。
2、特点:(1)抗干扰能力强(2)GLONASS系统采用了军民合用、不加密的开放政策(3)GLONASS系统采用频分多址(FDMA)方式,根据载波频率来区分不同卫星(GPS是码分多址(CDMA),根据调制码来区分卫星)三、中国的北斗卫星导航系统1、简介:北斗卫星导航系统﹝BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System﹞是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。
全球卫星定位系统名词解释
全球卫星定位系统名词解释全球卫星定位系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)是一种通过卫星来确定地理位置和导航的技术。
它通过使用一组卫星以及地面接收器来提供高精度的地理定位服务。
全球卫星定位系统通常包括全球定位系统(GPS)、格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)、北斗卫星导航系统(BeiDou)和欧洲伽利略卫星导航系统(Galileo)四个主要系统。
GPS(全球定位系统)是目前世界上最广泛使用的全球卫星定位系统。
它由美国国防部开发,由一组24颗人造卫星组成。
GPS系统通过卫星发射的无线信号进行测距,接收器通过接收来自多个卫星的信号来确定自身的位置。
GPS可以提供高精度的地理定位信息,一般在在户外环境下的日常导航和定位使用。
GLONASS(格洛纳斯卫星导航系统)是由俄罗斯开发的全球卫星定位系统。
它由一组24颗卫星组成,其中21颗是工作卫星,其余的几颗是备份卫星。
GLONASS系统与GPS类似,通过接收来自多个卫星发射的信号来确定地理位置。
GLONASS系统在俄罗斯及其周边国家得到了广泛的应用。
北斗卫星导航系统是由中国自主开发的全球卫星定位系统。
它由一组35颗卫星组成,包括5颗地球同步轨道卫星和30颗倾斜轨道卫星。
北斗系统在全球范围内提供导航、定位和时间服务。
北斗系统的导航性能逐步提高,已经广泛应用于交通运输、精准农业、海洋监测等领域。
欧洲伽利略卫星导航系统是由欧洲空间局和欧盟共同开发的全球卫星定位系统。
它由一组30颗卫星组成(之后计划将增加到54颗)。
伽利略系统是一种全球性的民用卫星导航系统,旨在提供高精度的定位和导航服务。
伽利略系统不仅可以提供与其他卫星导航系统相似的定位精度,还具备更高的灵活性和可靠性。
在全球卫星定位系统中,卫星向地面传输的信号被地面接收器接收后进行处理,从而确定位置和导航。
卫星信号的传播速度非常快,地面接收器可以通过测量信号传播的时间来计算出位置。
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卫星导航定位系统的原理及其应用摘要本文主要介绍了卫星导航定位技术的基本概念与原理。
并介绍人类利用卫星导航定位原理所发明的两种导航定位系统美国GPS系统与中国的北斗系统。
卫星与接收机距离的测量分为伪距测量原理和相位测量原理,相位测量的精度较高。
卫星的定位原理分为绝对定位原理和相对定位原理,相对定位原理完全消除了卫星星历的影响精度更高一些。
美国的GPS系统主要由三部分组成分别为:空间部分、地面监控部分、用户部分。
该系统的特点在于其与传统测量收与导航手段相比,器观测站之间无需通视只需要卫星通视,而且其定位精度较高、观测时间短、操作简便等中国的北斗系统是中国为了克服GPS系统所带来的限制中国人自主研发的空间卫星系统。
其特点突出,北斗系统不但可以进行导航也可以进行定位,同时还能进行授时和短信服务美国的GPS系统与中国的北斗系统的导航功能在旅游与汽车导航方面的应用极大地改善了人们的生活关键词:卫星定位原理;北斗系统; GPS系统;导航序言随着科学技术的发展,尤其是空间科学技术的发展无论是在导航还是定位、授时方面,卫星定位于导航与人们的生活越来越密切。
卫星的定位在大地测量方面、灾害监测中、土地资源调查中,地震测量中等方面都有着不可替代的作用。
卫星的导航技术更是渗透于人们的生活当中旅游、汽车导航等等无一不说明卫星定位导航系统的重要性。
所以本文通过对卫星导航系统定位原理的介绍以及在其技术基础上锁发展的定位导航系统,即中国的北斗系统与美国的GPS系统。
让大家更能深刻了解定位导航技术的原理及其工作方式。
1 卫星导航定位原理1.1 定位原理的基本概念卫星定位的基本概念是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置,此处至少需要4颗卫星才能完场卫星定位。
如图所示,假设t 时刻在地面待测点上安置GPS 接收机,可以测定GPS 信号到达接收机的时间△t ,再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式:图 1.1 4颗卫星定位的原理图上述四个方程式中待测点坐标x 、 y 、 z 和Vto 为未知参数,其中di=c △ti (i=1、2、3、4)。
di (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4到接收机之间的距离。
△ti (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的信号到达接收机所经历的时间。
c 为GPS 信号的传播速度(即光速)。
四个方程式中各个参数意义如下:x 、y 、z 为待测点坐标的空间直角坐标。
xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4在t 时刻的空间直角坐标,可由卫星导航电文求得。
Vti (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的卫星钟的钟差,由卫星星历提供。
Vto 为接收机的钟差。
由以上四个方程即可解算出待测点的坐标x 、y 、z 和接收机的钟差Vto 。
1.2 伪距测量原理1. 伪距测量的基本原理每一个卫星播发一个伪随机测距信号,该信号大约每毫秒播发一次,接收机同时复制出一个相同结构的信号,并与接受到的卫星信号进行比较,它与卫星信号有一个延时差从而获得信号的延时时间(dt),如下图1.2所示。
从而推算出卫星至接收机的距离机本机振荡产生信号相位之差。
一般在接收机钟确定的历元时刻量测,保持对卫星信号的跟踪,就可记录下相位的变化值,但开始观测时的接收机和卫星振荡器的相位初值是不知道的,起始历元的相位整数也是不知道的,即整周模糊度,只能在数据处理中作为参数解算。
相位观测值的精度高至毫米,但前提是解出整周模糊度,因此只有在相对定位、并有一段连续观测值时才能使用相位观测值,而要达到优于米级的定位精度也只能采用相位观测值。
1.4 绝对定位原理1.绝对定位原理的定义以地球质心为参考点,确定接收天线在WGS-84坐标系中的绝对位置。
定位工作仅需一台接收机工作,因此又称单点定位。
绝对定位是以卫星至用户接收机天线之间的距离为基本观测量,并利用已知的卫星瞬时坐标来确定接收机天线的位置。
绝对定位可分为动态绝对定位、静态绝对定位。
(1)动态绝对定位接收机天线安装在运动载体上(汽车、飞机、船舶等)来对其进行定位,即确定运动载体的瞬时位置。
其精度较低一般为10m-30m。
多用于飞机汽车导航。
(2)静态绝对定位静态绝对定位精度较高。
接收机天线处于静态位置确定观测站绝对坐标。
因为可连续测定卫星至观测站之间的距离,可获得充分的观测量,根据数据处理的结果提高了导航精度。
(3)绝对定位的应用与不足主要用于大地测量,以精确测定该点的绝对位置坐标。
在伪距观测中有三个观测未知数和一个时间参数,接收机至少跟踪四颗以上卫星。
绝对定位原理的不足在于其精度受卫星轨道误差、钟差及信号传播误差等,主要是由于卫星位置误差产生,且该误差不可忽略。
1.5 相对定位原理1.静态相对定位使用两台或两台以上的接收机固定安置。
确定一台接收机相对于另一台接收机的位置。
2.动态相对定位使用两台接收机,其中一台接收机安置在基准站上不动,另一台接收机安装在运动载体上,以确定其相对位置。
相对定位有三种模式单差:不同观测站同步观测相同卫星所测得观测量值差。
双差:不同观测站同步观测同一组卫星所得单差观测量之差。
三差:不同历元同步观测同一组卫星所得双差观测量只差。
3.相对定位原理的优势相对定位完全消除了卫星星历误差及卫星钟的误差,所以相对定位的精度高。
2 全球定位(GPS)系统2.1 GPS系统的结构组成GPS系统主要由三部分组成:空间部分、地面监控部分、用户部分。
1. 空间部分空间部分主要由卫星组成。
由21颗工作卫星,3颗备用卫星组成,均分布在六个轨道上,轨道的倾角为55°,轨道高度为:远地点26560km,近地点20200km。
卫星运行周期为11小时58分钟。
在地球的任何地点、任何时间都能同时看到4—8颗GPS卫星。
空间部分的存在主要是为了提供星历和时间信息、发伪距和载波信息、提供其他辅助信息。
2. 地面监控部分地面监控部分由1个主控站,3个注入站和5个监测站构成。
地面监控部要是用于检测和控制卫星运行、编算卫星星历、保持系统时间。
3.用户部分用户部分由用户接收机接收机构成。
用户部分主要是接收并观测卫星信号记录和处理接受到的卫星数据为导航定位提供信息。
2.2 GPS系统的特点1. 观测站之间无需通视2. 定位精度高当基线为50km时,精度达到1—2×10-4当基线为100—500km时,精度达到 10-4—10-7当基线为1000km时,精度达道10-43. 观测时间段,在小于货真等于20km时,相对定位只需几十分钟。
4.提供三维坐标5.操作简便(架设天线量取仪器高,采集气象信息并输入测站信息)6. 全天候作业,而常规的导航在晚上工作会受到限制。
3 中国北斗系统3.1 中国北斗导航系统建设进程1.2007年4月24日,我国成功发射了首颗试验卫星COMPASS—M1,截止日前发射16颗北斗导航卫星。
2.2012年12月27日开始正式提供区域服务,并公布了北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件ICD(1.0版),标志着北斗卫星导航系统建设三步走的第二步顺利实现。
3.目前,北斗卫星导航系统可向亚太大部分地区正式提供连续无源定位、导航、授时等服务,其位置精度为平面10米,高程10米,测量精度每秒0.2米,授时精度为单行50纳秒。
3.2 中国北斗系统的结构组成1.空间端中国北斗系统其空间端计划建成覆盖全球的35颗卫星导航定位系统,其中包括目前已发射的第一代4颗卫星在内的5颗静止卫星,其中3颗卫星是同步倾斜,37颗卫星是中轨卫星。
2. 地面端地面端由主控站、注入站和监控站等构成。
3.用户端用户端由兼容性用户接收机及导航系统组成。
3.3 中国北斗系统的特点中国北斗卫星相对于世界上其他三大卫星系统来说,有着他们没有的优势。
中国北斗系统将短信服务与导航相结合,并且增加了通信功能。
其他三大卫星系仅仅是导航、定位和授时,同时还能进行授时和短信服务,全天候快速定位,极少有盲区精度与GPS相当且兼容GPS(即北斗卫星进行导航时也可以接收来自GPS卫星信号,一起进行处理进行导航进行定位)特别适合集团用户的大范围监控和管理以及无依托地区的数据采集与用户数据的传输,是我国自主研发,高强度加密的设计,因此该系统比较安全、可靠和稳定,适合关键部门的应用。
可在全球范围内全天候地实时地进行各类运载工具导航各类民用的定位。
总结与展望本文主要介绍了卫星定位导航技术的原理与全球著名的两种卫星导航系统,美国的GPS导航系统和中国的北斗卫星导航系统。
详细阐述了卫星定位的工作原理,和卫星系统定位与导航的工作方式。
在建立全球卫星定位系统之初是为了定位和导航,但随着科学技术的发展,全球卫星定位技术也可以进行大地测量和工程测量的精密定位,时间传递和速度测量,在测绘领域,全球定位技术已用于建立高精度的大地测量控制网,测定地球动态参数;在精密工程的变形监测方面,它也发挥着极其重要的作用。
可以预测,随着GPS技术的进一步发展,GPS的应用将进入我们的日常生活,甚至会改变我们的生活方式。
所有的运载工具,都将依赖于卫星定位导航,卫星定位导航就像移动电话,计算机互联网对我们的生活产生的影响一样,人们逐渐离不开它。
参考文献:[1] 童铠, 陆文福. 卫星导航定位系统的发展概况及其应用前景[J]. 宇航计测技术, 1986,(01).[2] 李天文.GPS原理及其应用[M].北京:科学出版社,2010.[3] 吴学伟、伊晓东主编者. GPS定位技术与应用. [M]北京:科学出版社,2010.[4] 胡友健. 全球定位系统(GPS)原理与应用 [M]. 武汉:中国地质大学出版社,2003.[5] 袁建平、罗建军、越小奎、方群.卫星导航原理与应用 [M].北京:中国宇航出版社,2003.[6]邱致和.王万义译,GPS原理与应用,北京:电子工业出版社2002.。