GPS百科简介
GPS与GPRS的简单介绍
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GPS与GPRS的简单介绍GPS(Global Positioning System,全球定位系统)是一种通过卫星进行定位和导航的技术。
它由美国空军开发,用于提供全球任何地方的精确三维定位和时间信息。
GPS系统由一组位于轨道上的24颗卫星组成,这些卫星围绕地球运行,每颗卫星都有自己的精确时钟。
通过接收来自多颗卫星的信号,GPS接收器可以计算出接收器的精确位置,包括纬度、经度和海拔高度。
GPS系统的精度取决于卫星的数量和接收器的性能。
一般而言,GPS接收器可以提供几米至十米的位置精度。
在一些专业的应用领域,如航空、航海和军事等,可以使用更为精确的GPS接收器,其位置精度可以达到几厘米。
GPS系统在各个领域有着广泛的应用。
在航空和航海领域,GPS被用于导航和飞行控制。
在陆地交通领域,GPS被用于车辆导航和实时交通监测。
在户外运动领域,GPS被用于追踪和记录运动轨迹。
在农业领域,GPS被用于精确的作物种植和施肥。
GPRS(General Packet Radio Service,通用分组无线服务)是一种移动通信技术,可以在移动网络中传输数据。
它是2G(第二代)移动通信技术的延伸,为移动互联网和数据通信提供了更高的速度和更大的带宽。
GPRS的传输速度通常在30-100 kbps之间,比2G网络的传输速度提高了数倍。
GPRS还具有较低的延迟和较高的带宽,使得移动设备可以实时地进行音频、视频和图像传输。
这使得GPRS成为了移动互联网的基础技术,支持了手机浏览器、社交媒体应用和移动支付等互联网服务的发展。
GPRS在各个移动通信系统中都得到了广泛的应用。
在2G和2.5G系统中,GPRS是移动数据传输的主要方式。
在3G和4G系统中,GPRS被作为一种低速数据传输的备用方式使用。
在物联网领域,GPRS被用于连接各种智能设备和传感器,实现远程监控和数据采集。
总结起来,GPS和GPRS是两种不同的技术,分别用于定位和导航以及移动数据传输。
1.GPS基本概况
![1.GPS基本概况](https://img.taocdn.com/s3/m/0723ee1fff00bed5b9f31df8.png)
全球定位系统(Global 全球定位系统(Global Positioning System-GPS)作为新一代的卫 System-GPS)作为新一代的卫 星导航定位系统,经过二十多年的发展,已发展成为一种被广泛采用 的系统,它的应用领域和应用前景已远远超出了该系统设计者当初的 设想,目前,它在航空、航天、军事、交通、运输、资源勘探、通信、 气象等几乎所有的领域中,都被作为一项非常重要的技术手段和方法, 用来进行导航、定时、定位、地球物理参数测定和大气物理参数测定 等。 作为较早采用GPS技术的领域,在测量中,它最初主要用于高精 作为较早采用GPS技术的领域,在测量中,它最初主要用于高精 度大地测量和控制测量,建立各种类型和等级的测量控制网;现在, 它除了继续在这些领域发挥着重要作用外,还在测量领域的其它方面 得到充分的应用,如用于各种类型的施工放样、测图、变形观测、航 空摄影测量、海测和地理信息系统中地理数据的采集等。尤其是在各 种类型的测量控制网的建立这一方面,GPS定位技术已基本上取代了 种类型的测量控制网的建立这一方面,GPS定位技术已基本上取代了 常规测量手段
GPS简介科普
![GPS简介科普](https://img.taocdn.com/s3/m/4703de3dee06eff9aef807ca.png)
5.GPS接收机的分类
• 按用途分: 测量型、导航型、授时型、姿态测量型 • 按使用的GPS信号种类分: C/A-码、P-码、载波相位 • 按接收的频率分: 单频、双频、三频
• 按测量载波相位的方式分: 码相关型、码无关型 • 按组装的形式分: 一体机、分体机、整机和OEM板
(四)GPS单点定位的基 本原理是什么?
1. GPS是英文缩写词“NAVSTAR/GPS”
的简称,全名是“NAVigation System Timeing And Ranging / Global Positioning System”,即“授时与测 距的导航系统/全球定位系统”
2. GPS是由美国政府组织研制,从
1973年开始,历经20余年,耗费巨资 (180亿美元),于1993年全部建成并 服务至今的全球现代化导航系统,是 美国“星球大战”计划的重要组成部 分,也是美国上一世纪继阿波罗登月 和航天飞机之后的最重大科技成果。
GPS 和 GLONASS 比较
星座卫星数 轨道面个数 轨道高度 运行周期 轨道倾角 载波频率(兆赫) L1 L2 传输方式 调制码 时间系统 坐标系统 SA AS GPS 24 6 20200 公里 11 小时 58 分 55 度 1575.42 1227.60 码分多址 C/A 码和 P 码 UTC WGS-84 有 (已取消) 有 GLONASS 24 3 19100 公里 11 小时 15 分 65 度 1602.56-1615.5 1246.44-1256.5 频分多址 S 码和 P 码 UTC SGS-E90 无 无
- 运行周期为12个恒星时(11小时58分)
- 高度为20,051 公里 ( 12,532 miles )
- 卫星是以发射顺序或伪随机码命名
GPS_百度百科
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GPS_百度百科一、GPS的基本概念和原理GPS,全称为全球定位系统(Global Positioning System),是一种基于卫星导航系统的定位技术。
它由一系列的卫星、地面控制站和用户设备组成,能够准确测量地球上任意点的位置坐标,并提供导航、定位等功能。
GPS的原理主要基于三个方面:卫星发射的信号、接收器接收的信号和测量时间。
首先,GPS系统中有24颗卫星(包括备用卫星),它们通过人造卫星轨道在地球上的分布。
这些卫星以恒定速度绕地球旋转,每颗卫星每天都会固定几次跟踪站的位置,并通过无线电信号发送卫星的位置信息。
其次,GPS接收器位于地面或者其他移动设备中,用来接收卫星发射的信号。
接收器会接收到至少四颗卫星的信号,并通过测量信号的传播时间来计算接收器到每颗卫星的距离。
通过将这些距离进行三角测量,GPS接收器能够确定接收器所在的位置。
最后,GPS接收器需要测量时间来确定信号传播的速度,并精确计算出定位信息。
GPS接收器内置一个高精度的原子钟,用来测量信号传播的时间。
接收器通过比较卫星发射信号的时间和它接收到信号的时间差来计算信号的传播时间,从而得出定位信息。
二、GPS的应用领域GPS的应用广泛,涵盖了几乎所有与位置有关的领域。
下面简要介绍几个主要的GPS应用领域:1.车辆导航和交通管理:GPS可以实时导航汽车、飞机等交通工具,提供最佳路线和交通信息,并帮助交通管理部门监控交通流量和疏导交通。
2.航海和航空:GPS已经成为航海和航空领域的重要工具,可用于船舶和飞机的导航定位、航线规划等。
3.军事应用:GPS最初是作为军事导航系统而研发的,现在仍广泛应用于军事领域,用于战术导航、目标定位、军事通信等。
4.地质勘探和测绘:GPS能够提供高精度的地球表面位置坐标,因此在地质勘探、测绘和地质灾害预警等方面有重要应用。
5.环境监测和气象预测:GPS可以用于监测大气湿度、气压和大气延迟等数据,从而提供准确的气象预测和环境监测。
GPS全球定位系统的一点儿常识概要
![GPS全球定位系统的一点儿常识概要](https://img.taocdn.com/s3/m/b728b52587c24028915fc3c8.png)
所谓GPS 又称全球定位系统(Global Positioning System ,是美国科学家历时20年,耗资200亿美元建成的,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。
系统是由三个独立的部分组成:[空间部分]\[地面支撑系统]\[用户设备]。
空间部分-在谈到GPS 系统时都会提到“24颗卫星”,其实指的就是GPS 系统的空间部分,但这24颗卫星并非全部都是工作卫星,其中21颗是工作卫星,另外有3颗备用卫星; 地面支撑系统-包括1个主控站、3个注入站和5个监测站;用户设备-就是人们所使用的GPS 接收机,一般由主机、天线和电源组成,用来接收GPS 卫星发射信号,以获得必要的导航和定位信息。
GPS 发展历程GPS 实施计划共分三个阶段:第一阶段为方案论证和初步设计阶段。
从1973年到1979年,共发射了4颗试验卫星。
研制了地面接收机及建立地面跟踪网。
第二阶段为全面研制和试验阶段。
从1979年到1984年,又陆续发射了7颗试验卫星,研制了各种用途接收机。
实验表明,GPS 定位精度远远超过设计标准。
第三阶段为实用组网阶段。
1989年2月4日第一颗GPS 工作卫星发射成功,表明GPS 系统进入工程建设阶段。
1993年底实用的GPS 网即(21+3)GPS 星座已经建成,今后将根据计划更换失效的卫星。
GPS 定位原理GPS 定位的基本原理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。
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: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。
GPS定位原理及介绍
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GPS定位原理及介绍GPS(Global Positioning System,全球定位系统)是一种利用人造卫星进行导航和定位的技术。
它由多颗卫星和地面控制站组成,可以提供全球范围内的三维定位服务。
GPS的原理是基于三角定位原理。
GPS接收器接收到来自多颗卫星的信号,并测量信号的传播时间来计算距离。
通过同时接收多颗卫星的信号,接收器可以利用三角定位原理计算出自己的位置。
GPS系统主要由三部分组成:卫星系统、地面控制站和用户接收器。
卫星系统是GPS系统的核心部分,由24颗运行在中轨道上的卫星组成。
这些卫星以几乎相同的轨道和速度运行,并在全球范围内分布,以确保至少有四颗卫星同时可见。
地面控制站用于监控卫星的运行状态和轨道参数,并传输相关数据给卫星。
用户接收器是GPS系统的终端,用于接收卫星信号并进行定位计算。
GPS定位的过程包括信号传播延迟补偿、距离计算、定位计算和坐标转换。
首先,接收器需要对接收到的卫星信号进行补偿,以消除信号传播过程中的延迟,得到准确的传播时间。
接下来,通过测量接收到的卫星信号的传播时间,可以计算出接收器与卫星之间的距离。
通过同时测量多颗卫星的距离,可以利用三角定位原理计算出接收器的二维位置。
最后,通过测量接收到的卫星信号的相位差,可以计算出接收器与卫星之间的高度差,从而得到接收器的三维位置。
GPS定位具有精度高、全球覆盖、实时性好等特点,已广泛应用于航空航天、军事、交通、测绘、导航、地质勘探等领域。
在航空航天领域,GPS技术可以用于导航系统、卫星轨道确定、导弹制导、飞行控制等方面,为飞行员提供准确的定位和导航信息。
在军事领域,GPS技术可以用于士兵定位、导弹导航、军舰航行等方面,提升军队的作战能力。
在交通运输领域,GPS技术可以用于车辆导航、交通监控、路况预测等方面,提供准确的导航服务和交通管理信息。
在测绘领域,GPS技术可以用于地图制作、地质勘探、土地测量等方面,提高测绘精度和效率。
GPS简介
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好的抗干扰性和保密性。因此,全球定位系统已 成为美国导航技术现代化的最重要标志,并且被 视为本世纪美国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。
GPS系统的特点
1、全球,全天候工作:能为用户提供连续,实时的三 维位置,三维速度和精密时间。不受天气的影响。
用户部分
? GPS 的用户部分由 GPS 接收机、 数据处理软件及相应的用户设备如 计算机等组成。作用是接收 GPS 卫 星所发出的信号,利用这些信号进 行导航定位等工作。
GPS定位原理
伪距测量原理
伪距:卫星发射的测距码信号到达 GPS接收机的传播时间乘以光速所 得到的量测距离。
D = c·△t △t = t2 - t1
空间部分
GPS的空间部分是由 24 颗GPS 工 作卫星所组成的。其中 21 颗为可用 于导航的卫星, 3 颗为活动的备用 卫星。24 颗卫星分布在 6个倾角为 55°的轨道上绕地球运行。卫星的 运行周期约为 12 恒星时,每颗 GPS 工作卫星都发出用于导航定位的信 号,GPS 用户正是利用这些信号来 进行工作的。 目前可用的卫星通常有 28颗之多。
卫星信号
L1-Frequenz (1575.42 MHz) = 19.05 cm
C/A-Code P-Code 卫星星历
L2-Frequenz (1227.60 MHz) = 24.45 cm
P-Code 卫星星历
地面控制系统
? GPS 的控制部分由分布在全球的由若干个跟踪站所组 成。分为主控站、监控站和注入站。主控站位于美国克 罗拉多Colorado 的法尔孔Falcon 空军基地。它的作用 是根据各监控站根据GPS 的观测数据,计算出卫星的 星历和卫星钟的改正参数等,并将这些数据通过注入站 注入到卫星中去。同时它还对卫星进行控制,向卫星发 布指令,当工作卫星出现故障时调度备用卫星替代失效 的工作卫星工作。主控站也具有监控站的功能。
简述gps的工作原理及应用
![简述gps的工作原理及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/cba8b75715791711cc7931b765ce0508763275aa.png)
简述GPS的工作原理及应用工作原理GPS(全球定位系统)是一种通过使用地球上的卫星系统来确定地理位置的系统。
GPS系统主要由三部分组成:卫星,控制台和用户设备(如GPS接收器)。
GPS接收器是用于接收和解码卫星信号以确定位置的设备。
GPS的工作原理基于“三角测量”原理。
GPS接收器通过接收来自多颗卫星的信号,并测量信号从卫星传输到接收器的时间。
接收器从不同的卫星获取时间和位置信息后,利用三角形几何学原理计算出接收器的精确位置。
具体而言,GPS接收器通过接收来自至少四颗卫星的信号来进行位置测量。
每颗卫星发送包含卫星的精确位置和时间信息的信号。
接收器接收到这些信号后,计算每个信号的传播时间,并从中推算出接收器到卫星的距离。
通过收集并处理多个卫星的距离信息,接收器能够准确计算出自身的位置。
应用1. 导航与定位GPS最常见的应用是导航和定位。
凭借其高精度、全球覆盖的特点,GPS能够提供实时的位置信息,帮助人们准确地确定自己的位置,并提供导航指引。
人们可以使用GPS设备或智能手机上的GPS功能来导航驾车、步行或进行户外活动。
2. 航空和航海在航空和航海领域,GPS发挥着重要的作用。
飞机和船只可以利用GPS系统来准确确定自己的位置,确保航行的安全和准确性。
GPS系统还提供了导航和航线规划的功能,帮助飞行员和船员更好地控制航行路径。
3. 交通管理GPS在交通管理中也发挥着重要的作用。
交通管理部门可以使用GPS系统来监控车辆的位置和速度,实时了解交通流量,并做出相应的调整。
通过GPS系统,交通管理者能够更好地规划交通路线,减少拥堵,提高交通效率。
4. 物流和运输GPS系统在物流和运输领域也有广泛的应用。
物流公司可以使用GPS来跟踪货物的位置,实时了解货物的运输情况,并提供给客户准确的配送时间。
GPS系统还能帮助物流公司规划最优的配送路线,提高运输效率。
5. 农业农业领域也是GPS应用的一个重要领域。
农民可以使用GPS设备来优化土地利用,规划农田,精确测量施肥和灌溉量,提高作物的生产效率。
GPS定位基本原理
![GPS定位基本原理](https://img.taocdn.com/s3/m/589d9385ab00b52acfc789eb172ded630b1c98c5.png)
GPS定位基本原理GPS(全球定位系统)是一种利用地球上的卫星网络进行定位的技术。
它能够提供高精度的位置信息,并广泛应用于导航、地图、车辆追踪等领域。
本文将介绍GPS定位的基本原理。
一、GPS系统概述GPS系统由一组卫星、地面控制站和接收设备组成。
现代化的GPS 系统通常由24颗工作卫星和3颗备用卫星组成,这些卫星分布在地球低轨道上。
地面控制站负责维护卫星轨道和时间同步,并向卫星发送指令。
二、GPS定位原理GPS定位的基本原理是通过测量卫星与接收设备之间的信号传播时间来计算准确的位置。
GPS接收设备内置有多个接收天线,用于接收来自卫星的导航信号。
1. 三角测量原理GPS定位利用了三角测量原理。
当接收设备接收到至少4颗以上的卫星信号后,就可以通过测量信号传输时间来计算卫星与接收设备之间的距离。
接收设备根据这些距离信息,利用三角测量原理计算出自身的准确位置。
2. 卫星钟同步GPS定位还需要考虑卫星和接收设备之间的时间同步问题。
卫星内置高精度的原子钟用于发送导航信号,并提供时间信息。
接收设备通过测量信号传播的时间差,校正卫星和自身设备之间的时间差,以确保定位的准确性。
3. 误差校正GPS定位还需要考虑各种误差对定位结果的影响,并进行相应的校正。
常见的误差包括大气延迟、钟差误差和多径效应等。
大气延迟是由于卫星信号穿过大气层而引起的延迟;钟差误差是卫星和接收设备内部时钟不完全同步所导致的误差;多径效应则是由于信号在传播过程中被建筑物、地形等物体反射而引起的误差。
通过采用差分定位、精密码和半载波技术等手段,可以对这些误差进行校正,提高定位的准确性。
4. 差分定位技术差分定位是一种通过参考站和接收站之间的距离差异进行差分计算来提高定位精度的技术。
参考站会测量准确的位置,并将数据通过无线电信号传输给接收设备进行差分计算。
差分定位可以有效降低多种误差的影响,提高定位的准确性。
三、GPS定位的应用GPS定位技术已广泛应用于各个领域。
二GPS介绍范文
![二GPS介绍范文](https://img.taocdn.com/s3/m/ca32d69c5122aaea998fcc22bcd126fff7055d93.png)
二GPS介绍范文
GPS(全球定位系统)是由美国国防部建立的一种卫星定位导航系统。
它是由24颗组成的卫星组成的一个全球性的无线电导航系统。
它可以用
来提供准确的地理位置信息和定向指示,以及制定精确的时间,由于其准
确性和可靠性,GPS被广泛应用于军事、商业和民用。
GPS的历史可以追溯到上世纪60年代,当时美国研发出了第一颗导
航卫星。
美国计划在一旦在1978年正式投入使用,但是由于技术困难,GPS最终于1989年才真正投入使用,但是直到1995年,GPS才能提供全
面的全球服务。
GPS由三大部分组成:空间部分、地面载入系统和用户部分。
空间部
分包括24颗卫星,这24颗卫星组成一个网络,它们发射的电波能够被GPS接收机接收到。
地面载入系统是指每天对GPS卫星的位置、时间和各
种状态进行补充更新,以保证如实提供GPS服务。
用户部分包括GPS接收机,GPS接收机对收到的GPS信号进行处理,以获取所需的信息,也就是
确定自身的准确位置。
GPS的应用可以说是丰富多样,最常见的应用就是定位导航,它可以
帮助用户确定自身的位置,提供准确的定位导航服务。
此外,GPS还可用
于监控运输工具,还可能用于目标,包括失踪的人员或者物品等。
gps定位基本原理
![gps定位基本原理](https://img.taocdn.com/s3/m/b20ff4a26aec0975f46527d3240c844769eaa0d4.png)
gps定位基本原理GPS定位基本原理GPS全称为全球定位系统(Global Positioning System),是一种由美国政府开发的卫星导航系统,旨在为全球各地的用户提供定位、导航和时间同步服务。
GPS系统基于卫星、地面控制站和用户设备三个主要部分构成,通过卫星发射信号,地面控制站对信号进行处理和纠偏,用户设备接收信号并计算自身位置,从而实现定位的目的。
GPS定位原理可以简单概括为三个步骤:信号发射、信号接收和位置计算。
信号发射GPS系统由24颗卫星和几十个地面控制站组成。
卫星绕地球轨道运行,并发射由卫星钟控制的精确信号。
这些信号包含有关卫星位置和时间的信息,可以在任何地方接收到。
信号接收GPS接收器是用户设备,可以是手持式导航仪、智能手机或车载GPS系统等。
接收器接收多个卫星发射的信号,并通过内置的芯片和算法处理信号,获取卫星位置和时间等信息。
位置计算GPS接收器接收到至少三个卫星信号后,就可以通过三角定位法计算出自身的位置。
三角定位法的原理是根据卫星发射的信号到达时间差异,计算出接收器距离每个卫星的距离。
由于每个卫星的位置已知,因此可以通过三个卫星的距离计算出接收器的位置。
如果接收器接收到更多的卫星信号,计算出的位置将更加准确。
GPS定位原理的精度取决于多个因素。
比如,大气层的影响、信号传播的路径、卫星的位置和接收器的质量等。
因此,在复杂的环境中,GPS的精度可能会受到影响。
为了提高定位精度,可以使用多晶体谐振器(TCXO)或温度补偿晶体振荡器(TCXO)等技术来提高接收器的精度。
总的来说,GPS定位技术已经广泛应用于航空、航海、车辆导航、物流运输等领域。
随着技术的不断升级和成本的降低,GPS定位技术将会越来越普及,并为人们的生活和工作带来更多的便利。
GP S
![GP S](https://img.taocdn.com/s3/m/ac816612a76e58fafab00380.png)
1.1GPS的构成......................................... 错误!未定义书签。
1.2GPS的用途......................................... 错误!未定义书签。
1.3总体技术要求及执行的标准及规范 .................... 错误!未定义书签。
二GPS-RTK的应用RTK的概念RTK技术的工作原理RTK技术在高铁中的应用加密控制点的测量施工放样数字三结束语摘要随着经济的日益发展,人们在紧张的生活压力下对时间的要求越来越高。
然而交通使人们在日常生活中消耗了不少的时间,如何才能使得各种各样的人群能够在紧张的生活压力下减少对时间的消耗呢?高铁。
随着全球定位系统(GPS)技术不断完善及计算机技术和相应科学的发展,GPS的应用范围在不断扩大,精度也越来越高,随之在土木工程中也得到了很好的应用。
其中包括了GPS-RTK技术在高铁建设中的应用。
1.1 GPS1.1 GPS的简介全球定位系统(Navigation SatelliteTiming And Ranging/Gobal PositiongSystem,NAVTAR简称GPS),是美国国防部研制的全球性,全天候,连续性的卫星无限线电导航系统。
在1994年3月28日全面建成,它可以提供实时的三位位置,三位速度和高精度的星信息时间,还为测绘工作提供一个崭新的定位测量手段。
近年来来,GPS定位技术给测绘领域带来一场深刻的技术革命,它标志着测量工程技术的重大突破和深刻变革,对测量学科赫尔技术的发展,具有划时代的意义。
1.2GPS含义他是利用卫星的测时和测距进行导航,以构成全球定位系统。
现在国际上公认,将这一全球定位系统简称为GPS。
GPS时目前世界上最先进﹑最完善的的卫星导航系统与定位系统,经近10年我国测绘等部门的使用表面,GPS以全天候﹑高精度﹑自动化﹑高效益等显著特点,赢得广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于大地测量﹑工程测量﹑航空摄影测量﹑运载工具导航与管制﹑地壳运动监测﹑工程变形监测﹑资源勘查﹑地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。
GPS详解
![GPS详解](https://img.taocdn.com/s3/m/c91bc97931b765ce0508140f.png)
1.什么是全球定位系统(GPS)全球定位系统(Global Positioning System - GPS)是美国从本世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。
经近10年我国测绘等部门的使用表明,GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,赢得广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。
全球定位系统(Global Positioning System,缩写GPS)是美国第二代卫星导航系统。
是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的,它采纳了子午仪系统的成功经验。
和子午仪系统一样,全球定位系统由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。
按目前的方案,全球定位系统的空间部分使用24颗高度约2.02万千米的卫星组成卫星星座。
21+3颗卫星均为近圆形轨道,运行周期约为11小时58分,分布在六个轨道面上(每轨道面四颗),轨道倾角为55度。
卫星的分布使得在全球的任何地方,任何时间都可观测到四颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图形(DOP)。
这就提供了在时间上连续的全球导航能力。
地面监控部分包括四个监控间、一个上行注入站和一个主控站。
监控站设有GPS用户接收机、原子钟、收集当地气象数据的传感器和进行数据初步处理的计算机。
监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站。
主控站设在范登堡空军基地。
它对地面监控部实行全面控制。
主控站主要任务是收集各监控站对GPS卫星的全部观测数据,利用这些数据计算每颗GPS卫星的轨道和卫星钟改正值。
上行注入站也设在范登堡空军基地。
它的任务主要是在每颗卫星运行至上空时把这类导航数据及主控站的指令注入到卫星。
GPS导航系统知识介绍
![GPS导航系统知识介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/f5a04a91dd88d0d233d46a55.png)
GPS导航系统知识介绍(全面了解卫星导航)Gps应用知识11.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。
2.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。
GPS接收机的使用要在开阔的可见天空下,所以,屋里就不能用了。
手持GPS的精度一般是误差在10米左右,就是说一条路能看出走左边还是右边。
精度主要依赖于卫星的信号接收,和可接收信号的卫星在天空的分布情况,如果几颗卫星分布的比较分散,GPS接收机提供的定位精度就会比较高。
全球卫星定位系统
![全球卫星定位系统](https://img.taocdn.com/s3/m/cc733a6e58fafab069dc0268.png)
自1978年以来已经有超过50颗GPS和NAVSTAR卫星进入轨道.
前身
GPS[1]系统的前身为美军研制的一种子午仪卫星定位系统(Transit),1958年研制,64年正式投入使用。该系统用5到6颗卫星组成的星网工作,每天最多绕过地球13次,并且无法给出高度-{A|zh-cn:信息;zh-tw:资讯}-,在定位精度方面也不尽如人意。然而,子午仪系统使得研发部门对卫星定位取得了初步的经验,并验证了由卫星系统进行定位的可行性,为GPS系统的研制埋下 定位系统组成
全球卫星定位系统百科名片
GPS即全球定位系统(英文名:Global Positioning System),又称全球卫星定位系统,中文简称为“球位系”,是一个中距离圆型轨道卫星导航系统,结合卫星及通讯发展的技术,利用导航卫星进行测时和测距。
全球卫星定位系统(Globle Positioning System) 是一种结合卫星及通讯发展的技术,利用导航卫星进行测时和测距。全球卫星定位系统(简称GPS) 是美国从本世纪70 年代开始研制,历时20 余年,耗资200 亿美元,于1994 年全面建成。具有海陆空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经过近十年我国测绘等部门的使用表明,全球卫星定位系统以全天候、高精度、自动化、高效益等特点,成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影、运载工具导航和管制、地壳运动测量、工程变形测量、资源勘察、地球动力学等多种学科,取得了好的经济效益和社会效益。
编辑本段差分技术
为了使民用的精确度提升,科学界发展另一种技术,称为差分全球定位系统(Differential GPS), 简称DGPS。亦即利用附近的已知参考坐标点(由其它测量方法所 美国GPS
GPS卫星定位
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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_百度百科
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目录
GPS与相对论关系
GPS构成1.空间部分
2. 地面控制系统
3.用户设备部分
GPS术语
GPS原理
GPS定位原理
相对论为GPS提供了所需的修正
GPS前景
GPS特点
GPS功用
4.[DGPS]Differential GPS差分GPS,差分全球定位系统 5.GPS General Phonetic Symbols 捷易读注音符
编辑本段GPS原理
GPS导航系统的基本原理是测量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知道接收机的具体位置。要达到这一目的,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。而用户到卫星的距离则通过纪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(由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距(PR):当GPS卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。GPS系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒,码间距1微秒,相当于300m;P码频率10.23MHz,重复周期266.4天,码间距0.1微秒,相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来,以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码;每三十秒重复一次,每小时更新一次。后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块,其中最重要的则为星历数据。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做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。
GPS定位基础知识介绍
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GPS定位基础知识介绍GPS(全球定位系统)是一种由美国建立的全球导航卫星系统,可提供地理位置和时间信息。
本文将介绍GPS的基础知识,包括工作原理、应用领域以及其优缺点。
GPS的工作原理是基于三角测量原理。
地球上的GPS接收器通过接收来自多颗卫星的信号,然后计算信号的传播时间来确定接收器与卫星之间的距离。
通过同时测量多颗卫星的距离,GPS接收器可以确定其自身的位置。
GPS系统由三部分组成:空间部分、控制部分和用户接收器。
空间部分由一组维护和监控卫星组成,它们以几何图形的方式分布在地球轨道上,确保全球覆盖。
控制部分由多个地面站组成,负责监控卫星的状态和轨道。
用户接收器是用于接收和处理来自卫星的信号,计算位置和时间。
GPS在各个领域具有广泛的应用。
在航空和航海中,GPS可以精确地定位飞机和船只,提供准确的导航信息。
在汽车导航中,GPS可以帮助驾驶员确定行车路线,并提供实时交通信息。
在军事领域,GPS被用于军事导航和目标定位。
此外,GPS还被用于地图制作、测量和勘探、气象预测等领域。
然而,GPS也存在一些缺点。
首先,GPS信号在穿过建筑物、树木和其他遮挡物时会受到干扰,导致定位不准确。
其次,由于GPS是由美国建立和控制的,有可能被用于军事目的,因此在一些国家受到限制。
最后,GPS无法在水下和密闭空间中工作,限制了其在一些领域的应用。
为了克服这些问题,目前一些辅助定位技术已经出现,例如差分GPS 和增强GPS。
差分GPS通过与基准站的通信来消除定位误差。
增强GPS则使用一些辅助设备和传感器来提供更精确的位置信息。
总而言之,GPS是一种全球导航卫星系统,可通过卫星信号提供准确的地理位置和时间信息。
它在航空、航海、汽车导航、军事以及地图制作等领域应用广泛。
然而,GPS也存在一些缺点,包括受干扰、受限制和无法在水下工作。
为了提高定位精度,一些辅助技术也被应用。
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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。
主控站有一个,位于美国克罗拉多(Colorado)的法尔孔(Falcon)空军基地,它的作用是根据各监控站对GPS的观测数据,计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等,并将这些数据通过注入站注入到卫星中去;同时,它还对卫星进行控制,向卫星发布指令,当工作卫星出现故障时,调度备用卫星,替代失效的工作卫星工作;另外,主控站也具有监控站的功能。
监控站有五个,除了主控站外,其它四个分别位于夏威夷(Hawaii)、阿松森群岛(Ascencion)、迭哥伽西亚(Diego Garcia)、卡瓦加兰(Kwajalein),监控站的作用是接收卫星信号,监测卫星的工作状态;注入站有三个,它们分别位于阿松森群岛(Ascencion)、迭哥伽西亚(Diego Garcia)、卡瓦加兰(Kwajalein),注入站的作用是将主控站计算出的卫星星历和卫星钟的改正数等注入到卫星中去。
3.用户设备部分用户设备部分即GPS 信号接收机。
其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星,并跟踪这些卫星的运行。
当接收机捕获到跟踪的卫星信号后,就可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据。
根据这些数据,接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算,计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。
接收机硬件和机内软件以及GPS 数据的后处理软件包构成完整的GPS 用户设备。
GPS 接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。
接收机一般采用机内和机外两种直流电源。
设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。
在用机外电源时机内电池自动充电。
关机后,机内电池为RAM存储器供电,以防止数据丢失。
目前各种类型的接受机体积越来越小,重量越来越轻,便于野外观测使用。
其次则为使用者接收器,现有单频与双频两种,但由于价格因素,一般使用者所购买的多为单频接收器。
编辑本段GPS术语1.GPS Generalized Processor Sharing 通用处理器共享2.GPS Global Positioning System 全球定位卫星/系统3.[GPSS]General Purpose Systems Simulator通用系统模拟器4.[DGPS]Differential GPS差分GPS,差分全球定位系统5.GPS General Phonetic Symbols 捷易读注音符编辑本段GPS原理GPS导航系统的基本原理是测量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知道接收机的具体位置。
要达到这一目的,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。
而用户到卫星的距离则通过纪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(由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距(PR):当GPS卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。
GPS系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。
C/A 码频率1.023MHz,重复周期一毫秒,码间距1微秒,相当于300m;P码频率10.23MHz,重复周期266.4天,码间距0.1微秒,相当于30m。
而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳。
导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。
它是从卫星信号中解调制出来,以50b/s调制在载频上发射的。
导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。
前三帧各10个字码;每三十秒重复一次,每小时更新一次。
后两帧共15000b。
导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块,其中最重要的则为星历数据。
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做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。
可见GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。
然而,由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步,所以除了用户的三维坐标x、y、z外,还要引进一个Δt 即卫星与接收机之间的时间差作为未知数,然后用4个方程将这4个未知数解出来。
所以如果想知道接收机所处的位置,至少要能接收到4个卫星的信号。
GPS接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息;用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历;用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历,精度为几米至几十米(各个卫星不同,随时变化);以及GPS系统信息,如卫星状况等。
GPS接收机对码的量测就可得到卫星到接收机的距离,由于含有接收机卫星钟的误差及大气传播误差,故称为伪距。
对0A 码测得的伪距称为UA码伪距,精度约为20米左右,对P码测得的伪距称为P码伪距,精度约为2米左右。
GPS接收机对收到的卫星信号,进行解码或采用其它技术,将调制在载波上的信息去掉后,就可以恢复载波。
严格而言,载波相位应被称为载波拍频相位,它是收到的受多普勒频移影响的卫星信号载波相位与接收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。
按定位方式,GPS定位分为单点定位和相对定位(差分定位)。
单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式,它只能采用伪距观测量,可用于车船等的概略导航定位。
相对定位(差分定位)是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法,它既可采用伪距观测量也可采用相位观测量,大地测量或工程测量均应采用相位观测值进行相对定位。
在GPS观测量中包含了卫星和接收机的钟差、大气传播延迟、多路径效应等误差,在定位计算时还要受到卫星广播星历误差的影响,在进行相对定位时大部分公共误差被抵消或削弱,因此定位精度将大大提高,双频接收机可以根据两个频率的观测量抵消大气中电离层误差的主要部分,在精度要求高,接收机间距离较远时(大气有明显差别),应选用双频接收机。
编辑本段GPS定位原理GPS定位的基本原理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。
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)编辑本段相对论为GPS提供了所需的修正全球定位系统GPS卫星的定时信号提供纬度、经度和高度的信息,精确的距离测量需要精确的时钟。
因此精确的GPS接受器就要用到相对论效应。
准确度在30米之内的GPS接收机就意味着它已经利用了相对论效应。
华盛顿大学的物理学家Clifford M. Will详细解释说:“如果不考虑相对论效应,卫星上的时钟就和地球的时钟不同步。
”相对论认为快速移动物体随时间的流逝比静止的要慢。
Will计算出,每个GPS卫星每小时跨过大约1.4万千米的路程,这意味着它的星载原子钟每天要比地球上的钟慢7微秒。
而引力对时间施加了更大的相对论效应。
大约2万千米的高空,GPS卫星经受到的引力拉力大约相当于地面上的四分之一。
结果就是星载时钟每天快45微秒, GPS要计入共38微秒的偏差。
Ashby解释说:“如果卫星上没有频率补偿,每天将会增大11千米的误差。
”(这种效应事实上更为复杂,因为卫星沿着一个偏心轨道,有时离地球较近,有时又离得较远。
)编辑本段GPS前景由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点,作为先进的测量手段和新的生产力,已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。
随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展,美国政府宣布2000年至2006年期间,在保证美国国家安全不受威胁的前提下,取消SA政策,GPS民用信号精度在全球范围内得到改善,利用C/A 码进行单点定位的精度由100米提高到10米,这将进一步推动GPS技术的应用,提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量,刺激GPS市场的增长。
据有关专家预测,在美国,单单是汽车GPS导航系统,2000年后的市场将达到30亿美元,而在我国,汽车导航的市场也将达到50亿元人民币。
可见,GPS 技术市场的应用前景非常可观。
编辑本段GPS特点全球定位系统的主要特点:(1)全球、全天候工作。
①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。