GPS课程设计

《物流信息技术》课程设计

设计题目：GPS

学院：工程管理

专业：物流管理

姓名：

学号：200887068

设计时间: 2010 年 11月 28日

指导教师：刘克霞

目录

1总论

1.1 GPS的定义 (1)

1.2 GPS的组成 (1)

1.3 GPS的定位原理 (1)

2 GPS的特征

2.1 GPS的特点 (1)

2.2 GPS的功用 (1)

3 GPS的应用

3.1 GPS 船舶远洋应用 (2)

3.2 GPS汽车应用 (2)

3.3 GPS飞机应用 (2)

4全球四大GPS系统

4.1 美国的GPS (2)

4.2 欧盟“伽利略” (2)

4.3 俄罗斯“格洛纳斯” (3)

4.4 中国“北斗” (3)

5 GPS未来的发展趋势

5.1 3D地图趋于虚拟实境化 (3)

5.2 解放双手语音操作受青睐 (3)

5.3 网络服务成为焦点 (3)

5.4 基于位置服务成新宠 (4)

6 总结 (4)

7 参考文献 (4)

8 致谢 (4)

1总论

1.1 GPS的定义

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。

1.2 GPS的组成

GPS由三个独立的部分组成：

1. 空间部分：24颗工作卫星，3颗备用卫星。

2.地面支撑系统：1个主控站，3个注入站，5个监测站。

3. 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、天线和电源组成。

1.3 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。

2 GPS的特征

2.1 GPS的特点

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。单击定位精度优于10m，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。

②功能多，应用广。

GPS系统的特点：高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等。

2.2 GPS的功用

全球定位系统的主要用途：(1)陆地应用，主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、市政规划控制等；(2)海洋应用，包括远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等；(3)航空航天应用，包括飞机导航、航空遥感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。

3 GPS的应用

3.1 GPS船舶远洋应用

卫星技术用于海上导航可以追溯到60年代的第一代卫星导航系统TRANSIT，但这种卫星导航系统最初设计主要服务于极区，不能连续导航，其定位的时间间隔随纬度而变化。GPS 航海导航用户繁多，其分类标准也各不相同，若按照航路类型划分、GPS航海导航可以分为五大类：远洋导航；海岸导航；港口导航；内河导航；湖泊导航。不同阶段或区域，对航行安全要求也因环境不同而各异,但都是为了保证最小航行交通冲突，最有效地利用日益拥挤的航路，保证航行安全，提高交通运输效益，节约能源。

3.2 GPS汽车应用

GPS车辆应用系统一般分为两大类：车辆跟踪系统和车辆导航系统。它们在功能上截然不同，一种是用于车辆的防盗，一种则是用于车辆的自主导航。

3.3 GPS飞机应用

根据航路显示的画面和目视地标，若发现诸如上述偏航情况时，应操纵飞机向偏航的反方向(上述航迹偏右情况应向左)转一个角度(即减小航向)进行修正，转角的大小视偏航大小而定。修正后的航向应保持向前飞行1～2分钟，以便检查航迹变化的情况，当偏航距离缩小(小飞机向航路中心运动)，以便修正航迹；并把卫星导航与地标导航结合起来进行。在飞行中还要多以线状地标，也可利用大而明显的点状地标，利用地标时，要注意许多人工地标变化很快，如城市、高速路，往往在旧的地图上未标出，所以应综合进行识别。

4 全球四大GPS系统

4.1美国GPS：由美国国防部于20世纪70年代初开始设计、研制，于1993年全部建成。1994年，美国宣布在10年内向全世界免费提供ＧＰＳ使用权，但美国只向外国提供低精度的卫星信号。据信该系统有美国设置的“后门”，一旦发生战争，美国可以关闭对某地区的信息服务。

4.2欧美“伽利略”：1999年，欧洲提出计划，准备发射30颗卫星，组成“伽利略”卫星定位系统。今年该计划正式启动。

4.3俄罗斯“格洛纳斯”：尚未部署完毕。始于上世纪70年代，需要至少18颗卫星才

能确保覆盖俄罗斯全境；如要提供全球定位服务，则需要24颗卫星。

4.3中国北斗”：2003年我国北斗一号建成并开通运行，不同于GPS，“北斗”的指挥机和终端之间可以双向交流。去年5月12日四川大地震发生后，北京武警指挥中心和四川武警部队运用“北斗”进行了上百次交流。北斗二号系列卫星今年起将进入组网高峰期，预计在2015年形成由三十几颗卫星组成的覆盖全球的系统。目前，北京时间1月17日零时12分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第三颗“北斗”导航卫星成功送入预定轨道。

5 GPS未来的发展趋势

5.1 3D地图趋于虚拟实境化

5.2 解放双手语音操作受青睐

5.3网络服务成为焦点