浅析导航系统设计与开发.
浅析北斗卫星导航系统战时保障问题
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浅析北斗卫星导航系统战时保障问题【摘要】北斗卫星导航系统在战时保障中起着关键作用。
本文从北斗卫星导航系统的重要性和战时保障的必要性入手,分析了战时保障措施、数据传输安全保障以及实时性保障等方面。
保障北斗系统在战时运行的稳定性和安全性对国家安全具有重要意义。
结论部分指出了北斗卫星导航系统战时保障问题的重要性,并展望了未来的发展方向。
对北斗卫星导航系统进行有效的战时保障至关重要,有助于提升国家的战略能力和安全保障水平。
【关键词】北斗卫星导航系统、战时保障、数据传输安全、实时性保障、重要性、发展展望1. 引言1.1 背景介绍北斗卫星导航系统是中国自主研发的卫星导航系统,旨在提供精准的位置、速度和时间信息。
随着国家经济和国防需求的不断增长,北斗卫星导航系统已经成为国家安全的重要保障。
在战争时期,北斗卫星导航系统的保障问题变得尤为重要,因为它不仅关乎到军事行动的顺利进行,还关系到国家的安全和利益。
战争时期可能面临着各种各样的威胁,包括敌对国家的干扰、恶劣天气条件、卫星系统故障等。
确保北斗卫星导航系统在战时的正常运行变得至关重要。
只有保障北斗系统的稳定性和可靠性,才能确保军队和国家在战争中具备准确的导航和通信能力。
本文将从北斗卫星导航系统的重要性、战时保障的必要性以及战时保障措施等方面进行深入分析,以期为北斗卫星导航系统的战时保障提供参考和借鉴。
2. 正文2.1 北斗卫星导航系统的重要性北斗卫星导航系统作为我国自主建设的卫星导航系统,具有重要的战略意义和国家安全意义。
其重要性主要体现在以下几个方面:北斗卫星导航系统可以提供高精度、高可靠的导航定位服务。
在军事行动中,准确的定位信息对于作战部队的准确调动和部署至关重要。
北斗系统可以通过卫星信号实现对地面、海面、空中目标的定位,保障作战部队的准确导航和定位。
北斗卫星导航系统具有全天候、全球覆盖的优势。
无论是在白天还是夜晚,无论是在恶劣天气条件下,北斗系统都能提供连续、稳定的定位服务。
浅谈农机自动驾驶导航系统的工作原理
![浅谈农机自动驾驶导航系统的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/952c091576a20029bc642d71.png)
浅谈农机自动驾驶导航系统的工作原理摘要:随着精准农业概念的提出,计算机技术、导航系统技术等在农业机械装备上开始获得广泛的应用。
农机自动驾驶导航系统已经成为现代农业的一个重要组成部分。
越来越多的地区开始使用自动驾驶导航系统进行农业的起垄、播种、喷药、收获等,大大提高了工作效率,降低了农业生产成本,从根本上增加了经济效益。
本文浅析自动驾驶导航系统的组成、工作原理、导航控制原理。
关键词:GNSS接收机、GNSS天线、导航控制器、、转角控制器、导航显示终端等。
一、自动驾驶导航系统工作原理基于卫星导航定位的自动驾驶导航技术直接驱动拖拉机的转向系统,除田间掉头外,在农机作业时可以代替人工操作方向盘(人工控制油门),实现自动驾驶。
自动驾驶导航的基本工作原理是:在导航显示终端(机载田间计算机)中,设定导航线,通过方向轮转角传感器、GNSS接收机、惯导系统获取拖拉机的实时位置和姿态,计算拖拉机与预设导航线的偏离距离和航向,然后通过导航控制器,驱动拖拉机的转向系即时修正拖拉机方向轮的行驶方向。
自动驾驶导航系统在拖拉机的作业过程中,不断进行"测量-控制"动作,使得拖拉机的行走路线无限接近于期望和预设的作业路径。
根据转向操控原理的不同,拖拉机自动驾驶导航可分为机械式自动驾驶导航和液压式自动驾驶导航两类,分别通过步进电动机和液压式驱动拖拉机的转向结构。
二、自动驾驶导航系统的组成自动驾驶导航系统的基本组成部分包括差分信号源、GNSS天线、无线数传电台、GNSS接收机、转角传感器、导航控制器、转向控制器、导航显示终端及导航控制软件等。
1.差分信号源差分信号是拖拉机自动驾驶导航的基础。
差分信号中断后,拖拉机将无法保持厘米级的导航精度,只能停止作业,等待差分信号恢复。
在有条件的区域,可以优先使用地基增强信号,并以星基增强信号作为热备份,以保障作业的连续性。
差分信号播发途径包括:①通过无线电台播发,拖拉机也配置一套无线数传电台。
浅析北斗卫星导航系统战时保障问题
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浅析北斗卫星导航系统战时保障问题
北斗卫星导航系统作为中国自主研发的全球卫星导航系统,在实现国家安全和军事战略需求方面具有重要作用。
对于北斗系统在战时保障方面的问题,仍需要进行深入分析和研究。
北斗系统的独立性是战时保障的关键。
在现代战争中,卫星导航系统是军队作战决策和指挥的基础,对军事行动的准确性和时效性起着至关重要的作用。
在战时保障中,北斗系统的独立性是必不可少的。
北斗系统需要具备自主的导航和定位能力,减少对其他国家卫星导航系统的依赖,确保在敌人可能进行导航干扰或摧毁的情况下,能够独立、准确地提供导航服务。
北斗系统在战时保障中需具备抗干扰能力。
在现代电子战中,敌方可能采取各种手段对卫星导航系统进行干扰,例如干扰导航信号、干扰卫星通信等。
对于北斗系统来说,保障其抵抗干扰的能力是至关重要的。
在研发北斗系统硬件和软件时,应注重增强其抗干扰能力,提高干扰信号的识别和屏蔽能力,确保系统能够在干扰情况下正常工作。
北斗系统在战时保障中还需具备抗摧毁能力。
敌方可能通过发射导弹等手段对北斗卫星进行直接摧毁,从而破坏北斗系统的正常运行。
为了保障北斗系统的稳定性和持续性,应在系统设计和布局上采取相应的措施,如采用多枚卫星组网、分散地布置卫星等,以增加系统的抗摧毁能力,降低敌方对北斗系统的破坏效果。
北斗卫星导航系统的战时保障问题需要从多个方面进行综合考虑和解决。
这涉及到北斗系统的独立性、抗干扰能力、抗摧毁能力和信息安全保护等方面。
只有通过科学合理的设计和严密的保障措施,才能确保北斗系统在战时的稳定运行和可靠使用,为国家安全和军事作战提供有力支持。
浅析北斗卫星导航系统在军事领域的应用
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浅析北斗卫星导航系统在军事领域的应用当前卫星导航系统的研发已经进入高速发展时期,我国的北斗也在与时俱进。
文章首先介绍了北斗导航系统的地位、作用;其次重点分析了在军事领域四个方面的具体应用。
标签:北斗导航系统;短报文通信;定位卫星导航系统是重要的空间信息基础设施。
中国高度重视卫星导航系统的建设,一直在努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航系统。
2000年,首先建成北斗导航试验系统,使我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。
目前在建设的是第二代北斗导航系统。
第二代系统建设目标是:建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统,促进卫星导航产业链形成,形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系,推动卫星导航在国民经济社会各行业以及国防建设中的广泛应用。
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度10米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。
俄军认为,未来信息化战争首先将从宇宙空间开始,制天权是夺取制空权和制海权的先决条件。
卫星导航系统本身就是外层空间争夺的产物,同时它又作为一个功能强大的军事传感器,成为太空作战、精确制导作战、电子战、信息战的重要武器,因此,谁拥有了强大的卫星导航系统,谁就在很大程度上掌握了战场的主动权北斗卫星导航系统服务范围涵盖亚太大部分地区,南纬55°到北纬55°、东经55°度到东经180°。
可为各军兵种、移动平台提供为快速定位、导航、简短报文通信和授时服务,从而大大提高我军联合作战、快速机动的能力,可满足我军日常训练、演习、战备、边海防巡逻、反恐维稳、抢险救灾以及信息化条件下局部战争等任务对于卫星导航系统的要求。
北斗卫星导航系统在军事领域的应用主要体现在以下几个方面:(1)提供精确的位置、授时服务卫星导航系统由于具有全天候、大范围、高精度的特点,在现在战争中的地位越来越突出,而使用外国的卫星导航定位系统必将受制于人。
浅析北斗卫星导航系统在工程测量中的应用
![浅析北斗卫星导航系统在工程测量中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/ddfcf319b6360b4c2e3f5727a5e9856a5612265e.png)
浅析北斗卫星导航系统在工程测量中的应用北斗卫星导航系统是拥有完全自主知识产权的全球卫星导航系统,为确保北斗导航系统实现发展目标,促进北斗应用质量效益,有关部门将积极推动各项政策举措,促进系统建设应用又好又快发展。
本文对北斗卫星导航系统在测绘中的应用进行了阐述。
标签:北斗卫星;导航系统;测绘应用一、北斗卫星导航系统综述1、北斗卫星导航系统(COMPASS,中文音译名称BeiDou)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,缩写为BDS,与美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧盟的伽利略系统兼容共用的全球卫星导航系统,并称全球四大卫星导航系统。
北斗卫星导航系统建设目标是建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠覆盖全球的导航系统。
北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。
空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。
地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站组成。
用户端由北斗用户终端以及与美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”(GLONASS)、欧盟“伽利略”(GALILEO)等其他卫星导航系统兼容的终端组成。
2、北斗卫星导航系统组成及原理1)系统组成北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。
空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星;地面端包括主控制站、注入站和监测站等若干地面站;用户端则由北斗用户端以及与美国GPS、俄罗斯GALILEO、欧洲GALILEO等其他卫星导航系统兼容的终端组成。
中国此前已成功发射四颗北斗导航试验卫星和十六颗北斗导航卫星(其中,北斗—1A已经结束任务),将在系统组网和试验基础上,逐步扩展为全球卫星导航系统。
2)系统原理北斗卫星导航系统的工作原理是:先由地面端的中心控制系统同时向卫星I 号和卫星II号发射询问信号,经过卫星转发器对服务区内的所有用户进行信号广播。
终端用户在响应其中一颗衛星的询问信号的同时向两颗卫星发送回应信号,信号经卫星转发回中心控制系统。
浅析伽利略卫星导航定位系统的发展
![浅析伽利略卫星导航定位系统的发展](https://img.taocdn.com/s3/m/1ac5d94e915f804d2b16c16b.png)
浅析伽利略卫星导航定位系统的发展全球现阶段有四大卫星导航定位系统:美国的GPS、俄罗斯的GIONASS、中国的北斗导航系统以及欧洲的伽利略系统。
其中以美国的GPS全球定位系统发展最为成熟,而欧洲的伽利略系统可以说还处于启步阶段。
欧盟作为一个发达国家的联盟,无论在经济水平还是科学技术水平都有着强大的优势,然而他全球定位导航这个高精领域滞后于美国,甚至滞后于发展中国家俄罗斯和中国。
这一点值得我们考究。
一、伽利略卫星导航系统的组成及优点(一)伽利略卫星导航系统的组成伽利略系统主要由空间部分、地面部分和用户部分三部分组成。
空间部分由30颗ME0(Middle Earth Orbit)轨道卫星组成。
卫星分布在三个高度为23616km,倾角为56°的轨道上,每个轨道有10颗工作卫星外加1颗备用卫星,备用卫星停留在高于正常轨道300km的轨道上。
卫星使用的时钟是铯钟和无源氢钟。
卫星上除基本的载荷外还有搜索救援载荷和通信载荷。
地面部分包括两个位于欧洲的伽利略控制中心(Galileo Control Center)和20个分在全球的伽利略传感站(Galileo Sensor Station),除此之外还有实现卫星和控制中心进行数据交换的5个S波段上行站和1O个C波段下行站。
伽利略控制中心主要控制卫星的运转和导航任务的管理。
2O个传感站通过冗余通信网络向控制中心传送数据。
用户部分主要由导航定位模块和通信模块组成,是伽利略系统中一个重要环节。
有各种不同类型的接收机,利用伽利略系统各种信号实现不同的服务。
伽利略接收机还有外部辅助系统(GPS,GLONASS,罗兰等)接口,可组成综合服务。
(二)伽利略卫星导航系统性能优势虽然建成后的伽利略系统所提供的信息还是位置、速度和时间,但是它可提供六种服务:公开服务(免费提供给全球的使用者)、商业服务(对公开服务的一种增值服务,以获取商业回报为目的)、生命安全服务(一般只用于交通运输、船只入港、铁路运输管制和航空管制等)、公共规范服务(提供与欧洲密切相关的军事、工业和经济服务)、地区性组织提供的导航定位服务(能根据用户的特殊要求通过区域性增强系统向用户提供更精确的定位和授时服务)、搜索与救援系统(与国际通用的卫星搜索救援系统(Cospas—Sarsat)原理相同,但在性能上有了很大的提高)。
浅析北斗卫星导航系统战时保障问题
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浅析北斗卫星导航系统战时保障问题北斗卫星导航系统作为我国自主研发的卫星导航系统,是国家重要的军事战略资源之一。
在战争时期,北斗卫星导航系统的保障问题显得尤为重要。
本文将对北斗卫星导航系统的战时保障问题进行浅析,包括系统的安全保障、应急处理能力和保障措施等方面,以期从中得到启示。
一、系统的安全保障北斗卫星导航系统的安全保障是系统在战争时期能够正常运行的基础。
在面临敌对国家的攻击和干扰时,保障系统的安全显得尤为重要。
1. 抗干扰能力:北斗卫星导航系统在战争状态下需要具备强大的抗干扰能力。
在面对敌对国家的干扰行为时,系统需要能够及时发现干扰信号,并采取相应的反制措施,以确保系统的正常运行。
系统还需要具备对抗GPS干扰的能力,以克服因GPS信号被干扰而导致的定位偏差情况。
2. 数据安全保障:北斗卫星导航系统的数据是信息化战争中的重要组成部分,因此系统在战争状态下需要具备强大的数据安全保障能力。
系统需要采取多种技术手段来保障数据的安全性,防止敌对国家对系统进行网络攻击,以确保系统的正常运行和数据的安全性。
二、应急处理能力在战争状态下,北斗卫星导航系统需要具备强大的应急处理能力,以应对各种突发事件。
1. 应急故障处理:在面对各种突发故障时,系统需要迅速调配人员和物资,采取相应的故障排查和处理措施,以最大限度地减少系统故障对定位服务的影响。
系统需要具备快速响应的故障处理机制,以确保系统的稳定运行和服务的可靠性。
三、保障措施北斗卫星导航系统在战争状态下的保障措施是保障系统能够稳定运行和为军事行动提供可靠的定位服务的关键。
1. 备用系统保障:北斗卫星导航系统在战争状态下需要具备完备的备用系统保障措施。
系统需要具备备用卫星和地面控制设备,并能够迅速调配这些备用资源,以最大限度地减少系统遭受打击后的影响。
2. 保障资源配置:北斗卫星导航系统在战争状态下需要进行合理的保障资源配置,确保系统能够正常运行和定位服务的可靠性。
浅析机场导航站集中监控系统的设计
![浅析机场导航站集中监控系统的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/572e7de5b8f67c1cfad6b8d6.png)
c ) 数据库 应用服务器 : 机 场导航站集 中监 控系 统所采 集 的数据量与系统所底层连接 的监控设备多少成正 比例关 系, 所 以对于具有众 多监 控设备 的监控 系统而言, 分布式数 据库是一 种较好 的数 据存储结构 。 本 文设计 的系统就是使 用了分布 式数 据存储技术 , 数据库与监控中心客户端直接 的连接是 通过D C O M
. 2系统组成 能够 安全飞行 以及安 全着 陆。 此外 , 导航 站中的设备还 配有备 3 a ) 监 控 中心客户端 : 所 谓监控 中心客户端 , 实际上 就是一 份动力系统以及 空调系统等部件, 这些部件工作时对于所处的
环境有着一定的要求 。 譬如周围环境 的温度、 湿度、 工作 电压、 个安装运行机场导航站集 中监控 系统的计算机 , 监控人员可以 并对 这些信息进行集 工作 电流等。 传统的监测方式均 是由工作人 员对 设备进行直 接 通过 这个客户端获取所需要 的监控信息, 而且, 不同的监控中心客户端相互之 间可 以独 立运行。 查看 , 这样 不仅工作效率低 , 而且不能够 实时掌握 导航 站设备 中管理。 通过 局域 网或 运行 的情 况, 一旦出现 问题 不能够及 时进行解 决, 极大 的影 响 监控 人员可 以在计算 机中运行 多个监控 客户端, n t e r n e t 实现与监控现场D V E S 的连接, 掌握底层监控设备运 着飞机 的安全飞行。 为了能够实现 对导航站设备运行情 况的实 者I 此外 , 系统还可 以使用D C O M 技 术对系统 时监控 , 提高工作人员的工作效率, 本文设计了一种机场导航 站 行过 程中的任 何数据。 的监控记录进行分布式保存 , 进一步完善监控 系统数据库 。 集 中监控 系统。 下面就该系统的设计方案进行简要的描述。
横看成岭侧成峰——浅析阅读教学导航系统建设
![横看成岭侧成峰——浅析阅读教学导航系统建设](https://img.taocdn.com/s3/m/071abd6402d276a201292e0a.png)
横看成岭侧成峰——浅析阅读教学导航系统建设作者:凌琴来源:《小学教学参考·上旬》 2014年第9期江苏盐城市建军路小学(224000)凌琴小学语文阅读教学改革已经取得显著成效,但依然存在许多问题亟待解决,对此进行探索有着现实的意义。
阅读教学是一个系统工程建设,我们在实施具体教学行为时,不仅要准确把握文体特点,有针对性地提出问题,还要为学生建立阅读导航系统,让学生逐渐找到解决问题的途径和方法。
一、确定文体内容,建立阅读导航系统框架阅读教学在语文教学中占有重要地位。
探索高效阅读教学的快捷方式,是教师最迫切的心理诉求。
那从什么角度实现突破呢?其实,教材中的每一篇课文都有其文体特点。
针对不同文体进行不同方式的阅读教学,这应该是提高阅读教学效率的重要突破点。
综合来看,教材涉及的文体无非是记叙文、故事(寓言)、小说、抒情散文和诗歌类。
根据文章内容来分类,也就是写人、记事、写景、说理等几种类型。
对教材课文进行归类,并根据文体特点制定阅读纲要,就可以理清阅读问题设计的思路,找出解决问题的规律。
写人的文章,主要围绕人物展开阅读,包括人物性格、描写特点、关键词句、精彩语段以及人物所反映的精神品质等。
像《三顾茅庐》、《祁黄羊》、《公仪休拒收礼物》就是写人为主的文章。
记事的文章,就要围绕事件展开提出问题:事件的开端、发展、高潮、结局以及文章的写作方法等,如情节、点题、照应等。
像《走,我们去植树》、《第一朵杏花》就是以记事为主的文章。
说理的文章,是指阐述一些自然法则和做人道理的课文。
这类课文,一般围绕阐述什么道理、怎样阐述(论证方式和论据)等方面来提问。
像《培养良好的习惯》、《人类的“老师”》等,都是说理性的文章。
通过对文体特征进行分析,可以初步建立阅读教学导航系统的框架。
教师明确了教学的方向,指导就有针对性。
学生一旦明确不同文体的阅读目标,就会学路清晰,有较强的自学能力。
二、设定阅读问题,建立问题经纬坐标体系在语文阅读教学中,教师提出阅读问题让学生思考回答,这是一般的阅读教学模式。
浅析GPS技术在国土空间规划的运用
![浅析GPS技术在国土空间规划的运用](https://img.taocdn.com/s3/m/8af25d64abea998fcc22bcd126fff705cc175c25.png)
浅析GPS技术在国土空间规划的运用GPS技术(全球定位系统)是一种通过卫星定位技术,可以准确测定地球上任何一个点的位置坐标,广泛应用于国土空间规划中。
本文将从GPS技术的基本原理、在国土空间规划中的应用以及未来发展趋势等方面进行浅析。
一、GPS技术的基本原理GPS技术是由美国国防部研发的一种卫星导航系统,其基本原理是通过一组24颗轨道卫星组成的卫星系统,向地球上任何一点发射无线电信号,然后利用GPS接收器接收这些信号并计算出自己的位置。
通过同时接收多颗卫星的信号,GPS接收器可以计算出自己的三维空间坐标,包括纬度、经度和海拔高度,从而实现对地球上任何一个点的准确定位。
除了美国的GPS系统外,还有俄罗斯的格洛纳斯系统、欧盟的伽利略系统、中国的北斗系统等多个国家或组织自主开发的卫星导航系统。
这些系统共同为全球用户提供高精度的定位、导航和时间服务,广泛应用于交通运输、测绘勘测、灾害监测等领域。
1. 土地利用规划GPS技术可以在测绘勘测中提供高精度的地理信息数据,为土地利用规划提供可靠的空间数据支持。
利用GPS技术可以准确记录土地边界、地形地貌、土地利用类型等信息,为土地利用规划的编制和实施提供精准的空间数据基础。
2. 城市规划在城市规划中,GPS技术可以用于城市道路、公共设施、绿地配备等空间设施的规划和布局。
通过GPS定位可以准确测算城市交通网络的状况、道路交通流量、交通拥堵状况等信息,为城市规划和交通管理提供实时数据支持。
3. 自然资源利用规划在自然资源利用规划中,GPS技术可以用于测绘自然资源分布、矿产资源储量、水资源分布等空间信息,为自然资源合理利用和保护提供科学依据。
通过GPS定位可以实现对自然资源的全面监测和管理,提高资源利用效率和保护水平。
4. 灾害监测规划GPS技术还可以用于灾害监测规划中,如地震、火灾、洪涝等自然灾害的监测和预警。
通过GPS定位可以实时检测地表变形、地质应力释放等信息,为自然灾害的预测和减灾提供科学依据。
浅析北大山导航台设计及安装调试
![浅析北大山导航台设计及安装调试](https://img.taocdn.com/s3/m/fb4bc5a01b37f111f18583d049649b6648d70910.png)
浅析北大山导航台设计及安装调试DVOR/DME是现阶段世界民用航空使用最为广泛的陆基导航系统之一。
DVOR/DME是航空器在航路飞行过程中的主要导航设备,同时DVOR/DME系统也可以配置在终端区,为航空器提供进离场服务。
全国乃至全世界都有非常完备的DVOR/DME组成的航路网,为航空器的飞行提供可靠的保障。
福州长乐国际机场二期项目中,民航福建空管分局根据双跑道独立平行仪表进近飞行程序设计要求,于长乐机场新建04/22跑道东侧10公里左右的地域实地选址三边归航台,台址位于福清三山镇北大山山顶,距长乐机场跑道南端约35公里。
面对即将到来的更新工程,我们都知道全向信标台站选址、地网高度设计、设备安装调试,这其中的每个步骤都对全向信标设备性能的优良起着至关重要作用。
根据福建空管分局对北大山全向信标台的设计要求,北大山全向信标台地网距离台站地面的设计高度为19米,那么19米高地网,应该搭配什么样尺寸的地网呢?一、地网高度与地网尺寸的关系根据镜像天线辐射原理,DVOR 辐射信号为水平极化波,经过镜面反射后,产生一个同幅值反相位的放射信号,当有一定间距的两副天线上馈送同幅值反相位的信号时,每一象限内出现的波瓣数与天线间距的波长数相等。
因此,当全向信标天线离地有一定的高度时,就与地面垂直面内形成一个或多个波瓣。
根据雷利准则,我们知道天线高度越矮,对地面粗糙度的要求就越低,从这个方面看天线是越矮越好的。
我们知道用于航路导航的DVOR,其有效辐射功率必须使到达作用距离内任意一点的场强大于接收灵敏度,因此必须要升高天线,使象限内的波瓣增加,使低仰角的信号场强增大。
既然天线高有高的好处,矮有矮的优点,那我们是否有一种办法使得全向信标天线既有高天线的好处,又有矮天线的优点呢?这就必须在天线下方架设地网,当飞机距离全向信标较远时,对地面粗糙度的要求较低,一般都能满足全向信标的场地要求。
且天线此时与地面镜像,最低波瓣最大值在低仰角处,能够达到作用距离。
浅析全球四大定位系统
![浅析全球四大定位系统](https://img.taocdn.com/s3/m/a7548c68a98271fe910ef95a.png)
浅析全球四大定位系统说起卫星定位导航系统,人们就会想到GPS,但是现在众多卫星定位导航系统也逐渐兴起。
当前,在这一领域最吸引人眼球的要数美国的GPS卫星导航系统;此外,还有俄罗斯的“格洛纳斯” 导航卫星系统,欧盟的“伽利略”导航卫星系统,以及我国自主开发的“北斗”导航卫星系统,它们并称“全球四大定位系统”。
美国GPS系统GPS(Global Position System)全球定位系统是目前最成熟的卫星定位导航系统。
它是美国从上世纪70年代开始研制,历时20年,耗资近200亿美元,于1994年全面建成的新一代卫星导航与定位系统。
GPS利用导航卫星进行测时和测距,具有在海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力。
它是继阿波罗登月计划、航天飞机后的美国第三大航天工程。
如今,GPS已经成为当今世界上最实用,也是应用最广泛的全球精密导航、指挥和调度系统。
GPS全球定位系统由空间系统、地面控制系统和用户系统三大部分组成。
其空间系统由21颗工作卫星和3颗备份卫星组成,分布在20200千米高的6个轨道平面上,运行周期12小时。
地球上任何地方任一时刻都能同时观测到4颗以上的卫星。
地面控制系统负责卫星的测轨和运行控制。
用户系统为各种用途的GPS 接收机,通过接收卫星广播信号来获取位置信息,该系统用户数量可以是无限的。
GPS全球定位系统是美国为军事目的而建立的。
1983年一架民用飞机在空中因被误以为是敌军飞机而遭击落后,美国承诺GPS免费开放供民间使用。
美国为军用和民用安排了不同的频段,并分别广播了P码和C/A码两种不同精度的位置信息。
目前美国军用GPS精度可达1米,而民用GPS理论精度只有10米左右。
特别地,美国在90代中期为了自身的安全考虑,在民用卫星信号上加入了SA (Selective Availability),进行人为扰码,这使得一般民用GPS接收机的精度只有100米左右。
2000年5月2日,SA干扰被取消,全球的民用GPS接收机的定位精度在一夜之间提高了许多,大部分的情况下可以获得10米左右的定位精度。
浅析术中导航系统
![浅析术中导航系统](https://img.taocdn.com/s3/m/28a29b08fd4ffe4733687e21af45b307e871f9b1.png)
浅析术中导航系统马宝秋【摘要】介绍了术中导航系统的作用,对比了光学、电磁及混合导航系统在微创手术中的优缺点,并提出了使用电磁导航系统时提高抗干扰能力的措施.【期刊名称】《石家庄职业技术学院学报》【年(卷),期】2018(030)004【总页数】3页(P28-30)【关键词】导航系统;性能比较;微创;抗干扰【作者】马宝秋【作者单位】石家庄职业技术学院机电工程系,河北石家庄 050081【正文语种】中文【中图分类】TP391.41术中导航技术是利用计算机、3D算法、光学、电磁等技术手段,在医生手术过程中,通过计算机屏幕提供直观的、图像融合的关键组织或器官位置,以及手术器械位置等信息在内的手术场景的图像,以辅助手术实施的一种计算机辅助方法.术中导航技术有很多优点,例如:增加术中病人的安全[1],减少并发症,增加医生对解剖结构的理解[2],提高临床医生手术的信心,降低手术的难度等,对促进临床手术的发展具有重要的意义.1 术中导航技术的作用目前,微创手术以其特有的优点应用于大部分的手术中,并促进了术中导航技术的发展.对于颅部和耳鼻喉的手术,由于手术时间短,手术部位软组织较少,很少发生器官大幅度变形,各个组织器官移位不明显,即使有变形,变形也很小[1,3].但是对于人体腹部的手术来说,因为人体腹腔内均为软组织,没有骨骼的支撑,所以任何外部的压力均会使腹腔内的肝脏、肾脏等软组织发生形变,甚至血压都会影响像肝脏这样的软组织外型[3],胸、腹腔内的一些重要器官其外表又没有详细的外部特征[2],所以在胸、腹腔的微创手术中必须引入导航技术来克服变形所引起的手术误差.2 不同导航系统性能比较在微创手术过程中,为达到与术前图像的配准与融合,指导临床医生正确手术的目的,可以选择使用不同的术中导航系统.目前导航系统的应用过程中,精度要求至少要高于1.5 mm[4].神经外科的导航精度要求达到0.35 mm[5].不同导航系统性能比较见表1.在光学导航系统产品中,文献[6]认为A.R.T.Track1系统性能最好.在电磁导航系统产品中,文献[6]认为小的铁磁手术器械对电磁导航系统的干扰不大,关键在于选择合适的器械;文献[4]中使用了3种常用的手术器械:带手柄的牙钻、超声探头、Langenbeck hook(兰根贝克钩),证明对Treon-EM系统和Aurora系统的影响在可接受的范围内;文献[7]认为将金属物体放于Aurora系统的场发生器半径为1 m的范围外,可使位置RMS(均方根)达到1.5 mm,方位角RMS达到0.5°,并认为该系统在CyberKnife设备中可以安全使用.表1 不同导航系统性能[1-10]比较导航系统优点缺点主要产品光学导航系统跟踪精度较高(加拿大NDI公司的Polaris系统位置RMS一般可达到0.1 mm,位置精度达到0.35 mm) 作用距离相对较远不会受到金属物体或磁性物体的干扰定位速度快,可用于实时跟踪由于光学系统跟踪的手段主要是通过物体对红外光线的反射,如果有其他物体遮挡住了红外线,系统不能正常工作会受到与光学系统发射相同频率的红外线发射设备的干扰光学跟踪器体积较大光学跟踪器具有方向性,即手术器械上的光学反射器要朝向发射器金属手术器械的反光一定程度上会干扰光学导航系统 Polaris系统,NDI,加拿大;Flash-Point5000 3D Localizer,Image Guided Technologies Inc,USA;A.R.T.Track1,Advanced Realtime TrackingGmbH,Germany电磁导航系统没有光学系统“遮挡”的限制,在人体内也可以跟踪不会受到红外线或光线发射设备的干扰定位速度快,可用于实时跟踪电磁传感器线圈小. 跟踪精度没有光学系统高(加拿大NDI公司的AURORA系统位置RMS为0.8 mm,角度RMS为0.3度) 作用距离有限传感器有导线,这就使得所有使用电磁导航系统的手术设备都是“有线的” 对放入其工作场范围内的金属物体或电磁场环境较敏感 Aurora系统,NDI,加拿大;Treon-EM系统,MedtronicInc.,Minneapo-lis,MN,USA;Polhemus IsotracII,Pol-hemusInc,USA;microBIRD,Ascen-sion Technology Inc,USA混合导航系统光学和电磁导航系统的综合运用,充分利用二者的优点,尽可能克服二者的缺点. 设备较多,增加了系统的复杂度,价格昂贵导航方式间需要协调,算法相对复杂由于误差的传递性,导航方式的组合会增大系统误差文献中记载的组合方式: 光学(A.R.T)+电磁(Aurora)3 电磁导航系统抗干扰措施在实践应用中,由于光学导航系统受限较多,所以目前普遍应用电磁导航系统.但是电磁导航系统在实际使用过程中会受到外界金属和电磁环境的干扰,为减少干扰,可以采取以下措施:(1)金属屏蔽将病人与电磁场发生器同时放置在一个金属罩内,金属罩可以屏蔽环境金属影响和环境电磁场干扰,但同时也会限制手术范围.(2)提高信噪比及工作频率根据电磁理论,当电磁场发生器的功率达到环境噪声功率的百倍以上时或发射频率不同时,噪声的干扰会显著减小,所以可选择调整电磁导航系统的信噪比及工作频率,提高其抗干扰能力.(3)交替使用金属器械和电磁导航设备在手术过程中,交替使用金属器械和电磁导航系统,使电磁导航系统与可能的干扰源不同时工作,可有效避开金属器械的干扰.但该方法理论上会存在一定的误差,首先,因为导航系统与手术器械的工作不同步,导航坐标的系统误差较大;其次,由于采集导航坐标时,金属器械仍在有效电磁场环境内,对电磁场环境仍会有一定影响;再次,因为交替使用设备,导致术中工作量加大,操作繁琐.(4)减少环境中干扰物体的数量术中使用导航时,在电磁导航系统有效工作范围内尽量减少或杜绝金属、磁性物体存在.(5)适当调整数据采样和传输速率调整电磁导航系统数据采集频率,使其达到合适的速度,同时优化传输数据的速率,能从一定程度上减少系统误差,提高抗干扰能力.以上方法有利有弊,在手术过程中,可根据实际情况和要求采取相应的抗干扰措施.4 结语术中导航技术是一门新兴的医学与工学交叉的技术,其应用前景十分广阔.目前,我国在术中导航方面与国际水平仍然存在明显的差距,需要投入更多的资源,加强核心技术研究,提高系统的动态跟踪速度,解决人体生理运动对定位精度的影响,从而为临床医学提供更优秀的产品.参考文献:【相关文献】[1] KOZO KONISHI,MASAHIKO NAKAMOTO,YOSHIHIRO KAKEJI,et al.A real-time navigation system for laparoscopic surgery based on three-dimensional ultrasound using magneto-optic hybrid tracking configuration[J].Int J CARS,2007(2):1-10.[2] ELIASHAR R,SICHEL J-Y,GROSS M,et al.Image guided navigation system-a new technology for complex endoscopic endonasal surgery[J].Postgrad Med,2003(79):686-690.[3] BAO P,WARMATH J,GALLOWAY R,et al.Ultrasound-to-computer-tomography registration forimage-guided laparoscopic liver surgery[J].Surg Endosc,2005(19):424-429.[4] KURT SCHICHO,MICHAEL FIGL,MARKUS DONAT,et al.Stability of miniature electromagnetic tracking systems[J].Phys Med Biol ,2005(50):2089-2098.[5] STEFANSIC JAMES D.,HERLINE ALAN J.,SHYR YU,et al.Registration of Physical Space to Laparoscopic Image Space for Use in Minimally Invasive Hepatic Surgery[J].IEEE Transactions on Medical Imaging,2000,19(10):1012-1023.[6] WAGNER A,SCHICHO K,BIRKFELLNER W,et al.Quantitative analysis of factors affecting intraoperative precisionand stability of optoelectronic and electromagnetic tracking systems[J].Med.Phys,2002,29(5):905-912.[7] EMMANUEL WILSON,REBECCA SLACK,FILIP BANOVAC,et al.Electromagnetic tracker accuracy in the CyberKnife suite[J].Proc.of SPIE,2006(1R):1-8.[8] SINTJE GORITZ,Fusion of optical and electromagnetic tracking systems using the federated Kalman Filter[J].2004,8(11):210-213.[9] ZHANG HUI,FILIP BANOVAC,AMY WHITE,et al.Freehand 3D Ultrasound Calibration Using an Electromagnetically Tracked Needle[J].Proc.of SPIE,2006(2M):1-9.[10] FILIP BANOVAC,JONATHAN TANG,XU SHENG,et al.Precision targeting of liver lesions using a novel electromagnetic navigation device in physiologic phantom andswine[J].Med.Phys,2005,32(8):2698-2705.。
北斗导航系统在农机化应用现状浅析
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习总书记提出:“要大力推进农业机械化、智能化,为农业现代化插上科技的翅膀。
”信息化对农业现代化发展和农业生产有着重要的支撑引领作用,国发〔2018〕42号文明确提出“促进物联网、大数据、移动互联网、智能控制、卫星定位等信息技术在农机装备和农机作业上的应用。
”北斗卫星导航系统(BDS)是我国自主建设的全球卫星导航系统,在政策助力与市场推动下,北斗导航在农机化领域已规模应用,实现了田间精准导航和精准作业等,加快了我国农机化和农机装备的转型升级。
一、北斗导航应用基本情况北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。
北斗系统在农业作业中具有以下优点:一是抗遮挡能力强,尤其低纬度地区性能特点更为明显。
北斗系统空间段采用三种轨道卫星组成的混合星座,与其他卫星导航系统相比高轨卫星更多,在农机作业过程中能实现稳定定位,满足复杂地形区域对定位连续性和有效性的需求。
二是定位精度高,北斗系统提供多个频点的导航信号,能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。
三是北斗系统创新融合了导航与通信能力,具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能,满足精准农业作业信息通讯过程中长期、频繁、单次信息容量小的需求。
近年来,从国家、部委层面也陆续出台相关支持政策,北斗导航系统在农业方面应用呈蓬勃发展良好态势。
2013年国务院办公厅发布《国家卫星导航产业中长期发展规划》,明确要求“大力推进卫星导航产品和服务在公共安全、交通运输、防灾减灾、农林水利……等重要行业及领域的规模化应用”。
2017年农业部、发改委、财政部三部门联合发布《关于加快发展农业生产性服务业的指导意见》,提出加快推广应用基于北斗系统的作业监测、远程调度、维修诊断等大中型农机物联网技术。
2018年,《国务院关于加快推进农业机械化和农机装备产业转型升级的指导意见》提出,“促进物联网、大数据、移动互联网、智能控制、卫星定位等信息技术在农机装备和农机作业上的应用”。
浅析北斗卫星导航系统战时保障问题
![浅析北斗卫星导航系统战时保障问题](https://img.taocdn.com/s3/m/8dc54125974bcf84b9d528ea81c758f5f61f2997.png)
浅析北斗卫星导航系统战时保障问题北斗卫星导航系统作为中国自主研发的卫星导航系统,对于国家安全和军事行动具有重要意义。
在战时,保障北斗系统的正常运行和安全可靠性对于军事作战和指挥控制至关重要。
本文将从战时保障问题的角度对北斗卫星导航系统进行浅析。
北斗卫星导航系统在战时保障方面的一个重要问题是抗战役干扰。
战争地区常常会存在强烈的电磁干扰环境,干扰信号可能会对北斗卫星导航系统的信号传输和定位精度产生负面影响。
为了保证北斗系统在战时的正常运行,需要采取有效的抗干扰措施,加强对抗电磁干扰的能力,确保系统的稳定性和可用性。
北斗卫星导航系统在战时保障方面的另一个重要问题是网络安全。
随着互联网技术的发展,网络攻击已经成为战争的一种新型形式。
黑客攻击或者网络恶意程序的侵入可能会损害北斗系统的安全性和可靠性,甚至对军事行动造成严重威胁。
需要建立完善的网络安全系统,加强对外部攻击的防范,提升北斗系统的抵御网络攻击的能力。
北斗卫星导航系统在战时保障方面还需要考虑备份和应急恢复机制。
在战争中,军事行动可能导致北斗系统的部分或者全部功能中断,因此需要建立备份机制,确保系统的冗余性。
还需要建立应急恢复机制,及时恢复系统的功能,为军事行动提供必要的导航和定位支持。
北斗卫星导航系统在战时保障方面的另一个重要问题是加密和防护。
战争期间,北斗系统可能面临敌方的恶意攻击和窃取。
需要加强对北斗系统的信息和数据进行加密和防护,确保系统的安全可靠,防止敌方获取敏感信息或者破坏系统的功能。
北斗卫星导航系统在战时保障问题上需要从抗干扰、网络安全、备份和应急恢复机制以及加密和防护等多个方面进行考虑。
只有确保北斗系统在战时的可靠性和安全性,才能为军事作战和指挥控制提供有效的支持,保障国家安全和军事行动的顺利进行。
为此,需要加大对北斗系统的研发投入和技术改进,不断提高系统的性能和抗干扰能力,并且加强系统的维护和管理,确保系统在战时的高效运行。
全球卫星导航定位技术的原理及应用论文概要
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浅析全球卫星导航定位技术原理及应用一、前言导航定位的需求,可以说不是历来就有的,在人类早期物质生产活动中以牧猎为主,日出而作,日落而息。
当时人们离不开森林和水草,或是随着水草的兴衰而漂泊不定,根本不需要什么明确的定位。
但是,随设社会的发展,到了农业时代,在人们开发农田,兴修水利等相应活动中就逐渐产生了测绘定位的需求,可以说在这时,导航定位就在慢慢酝酿之中。
等到了工业时代,人类的活动遍及全球,而一些工程比如航海、航空、洲际交通工程,通信工程,矿产资源勘探工程,地球生态及环境变迁的研究,就需要精确地定位。
这些需求促使导航定位技术的发展,并把这项技术带到一个前所未有的发展时期,它的手段也从光学机械过渡到光电子精密机械仪器的时代。
社会是不断发展的,科技是不断进步的,20世纪末,出现了电子计算器技术、半导体技术、激光技术、航天科学技术,它们的出现,把人类带到了电子信息时代和航天探索时代。
当1957年前苏联发射了人类第一颗人造地球卫星,人类跟踪无线电信号中发现了卫星无线电信号的多普勒频移现象,这预示着一种全新的天空定位技术的可行性,由此,人类进入了卫星定位和导航的时代。
二、简介1:全球卫星导航定位系统(global navigation and positioning satellite system采用极轨道星座和无源定位方式为美国提供全球覆盖的导航及定位系统。
简称GPS。
其轨道高度约为2×104 km,在6条轨道上运行有24颗卫星,每12 h绕地球一周,能保证地球上任何地点的用户都能至少同时看到4颗卫星。
它属于非静止卫星定位系统。
移动用户利用导航定位接收机来接收4颗(或4颗以上卫星的导航定位信号,并测量不同信号的到达时间,求出移动用户的三维空间坐标,自动给出经度和纬度显示,从而实现用户的自主定位。
也可通过无线传输手段将用户定位信息传送到调度中心,实现对移动用户的调度控制。
GPS向用户广播的导航信号为双频,分别为1 575.42MHz 和1 226.60MHz。
浅析北斗卫星导航系统战时保障问题
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浅析北斗卫星导航系统战时保障问题北斗卫星导航系统是中国自主研发的卫星导航系统,其主要包括北斗一号、北斗二号、北斗三号和北斗混合导航系统。
在战争中,北斗卫星导航系统具有重要的战时保障任务。
本文将从战时保障角度进行浅析。
一、北斗卫星导航系统在战争中的重要作用1. 为作战部队提供高精度、高可靠的导航定位服务,保证作战部队移动的准确定位。
2. 为作战部队提供实时通信、数据传输和信息共享服务,促进作战部队指挥调度和战场决策的实时性和精准性。
3. 为作战部队提供覆盖范围广、无死角的导航服务,确保作战部队在各种复杂地形条件下能够进行精准的导航定位和机动作战。
4. 为作战部队提供多模态导航服务,包括海拔、速度、方向、姿态等多种导航信息,提高作战部队对战场环境的感知能力和适应能力。
虽然北斗卫星导航系统在战争中具有重要作用,但在实际应用中也存在一些问题,主要包括以下几个方面:1. 防护问题:北斗卫星导航系统具有高度依赖性和容易受到电磁干扰的特点,因此在战争中需要通过加强机电防护、加密通信等技术手段,保障其系统的高可靠性和安全性。
2. 运维问题:北斗卫星导航系统需要在战争中保持高效稳定的运行状态,因此需要对设备进行合理的配备、调试和管理,及时更换损坏部件和维护设备。
3. 故障应对问题:在战争中,北斗卫星导航系统易受到攻击或天气等不可抗因素的影响,需要建立完备的故障处理机制,做好应急预案,及时对故障进行分析和解决。
4. 可持续发展问题:随着战争的不断发展和卫星技术的不断更新,北斗卫星导航系统需要不断更新和优化,以适应现代战争和未来的发展需求。
为了保障北斗卫星导航系统在战争中的高效稳定运行,需要根据上述问题提出相应的对策建议:1. 加强防护:加强网络安全防范,建立安全防护体系,完善加密技术,保障数据的机密性、完整性和可用性。
3. 建立故障处理机制:建立高效的故障处理机制,做好应急预案,通过应急演练、预防措施等手段,提高应对突发事件的能力。
浅析北斗导航定位系统在智能交通中的应用
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浅析北斗导航定位系统在智能交通中的应用
随着智能交通技术的不断发展,北斗导航定位系统在智能交通中的应用越来越广泛。
北斗导航定位系统是我国自主研发的一款卫星导航系统,它具有高精度、高可靠性、高安全性等特点,为智能交通提供了强有力的支持。
下面从三个方面分析北斗导航定位系统在智能交通中的应用。
一、车联网
车联网是智能交通技术的重要组成部分,它可以将车辆与互联网相连接,实现智能化的管理和服务。
北斗导航定位系统的高精度定位功能可以为车联网提供强大的支持,使车辆的位置可以被准确确定,从而实现对车辆的监控、调度和管理。
同时,北斗导航定位系统还可以提供导航、交通信息服务等多种功能,为车辆用户提供更好的行车体验。
二、城市交通管理
城市交通管理是智能交通的重要应用场景之一。
北斗导航定位系统可以提供准确的路况信息和交通疏导方案,为城市交通管理提供有力的支持。
通过北斗定位技术,可以实现对车辆行驶轨迹、行驶速度和路段拥堵情况的准确掌握,从而及时制定交通疏导方案,缓解城市交通拥堵情况,提高交通运输效率。
三、智能物流
智能物流是近年来快速发展的新兴领域,它可以实现对物流运输全过程的智能化管理和优化,提升物流运输效率和质量。
北斗导航定位系统可以提供准确的物流运输信息,帮助物流企业实现对物流运输过程的实时监控和管理。
通过北斗导航定位系统,可以实现对物流运输过程中货物的追踪,确保货物安全和及时到达,提高物流服务的质量和效率。
总之,北斗导航定位系统在智能交通领域的应用正在逐步扩大,它的高精度、高可靠性、高安全性等特点为智能交通提供了有力的支持,将会在未来的发展中扮演更加重要的角色。
浅析北斗卫星导航系统及其在移动互联网中的应用
![浅析北斗卫星导航系统及其在移动互联网中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/288f1027d15abe23492f4d0a.png)
1引言随着宽带无线接入技术和移动终端技术的迅猛发展,人们迫切希望能够随时随地甚至在移动过程中亦能方便地从互联网上获取信息和服务,移动互联网应运而生并飞速发展。
另外,移动智能终端日益普及,人们的移动性在日益增强,对位置信息的需求也日益高涨,市场对移动定位服务需求也快速增加。
移动互联网中的移动定位服务将是一个非常大的突破性应用,该服务将更加注重个性化信息服务,实现这一服务的关键技术就是卫星导航定位。
全球卫星导航系统(GNSS)在我国的国民经济建设和社会服务中的应用越来越广阔了,已发展成为一个巨大的产业,拥有自己的卫星导航系统,已成为一个国家综合实力的重要标志。
北斗卫星定位系统是我国自主研发、独立运行的全球卫星导航系统,与美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo系统兼容共用的全球卫星导航系统,并称为全球四大卫星导航系统。
我国北斗卫星导航系统已于2012年底开通运行,计划到2020年左右覆盖全球,产业应用规模和国际化水平将大幅度提升,北斗卫星导航系统及其兼容的产品也将会在国民经济重要行业和关键领域中得到广泛使用。
本文在北斗卫星导航系统应用于移动互联网这一热门领域的基础上,探索如何更好地发挥北斗卫星系统应用的广度和深度。
2北斗卫星导航系统概述2003年5月23日,我国“北斗卫星导航系统”3颗卫星成功发射。
2004年开始启动北斗卫星导航系统二代的建设,2011年开始对中国及周边提供测试服务,2012年12月正式提供卫星导航服务,服务范围覆盖亚太大部分地产,预计2020年实现全球覆盖。
北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)是由中国自主研制,具有独立的知识产权,遵循自主性、开放性、兼容性和渐进性的建设原则,其目标是建成独立自主、开发兼容、技术先进、稳定可靠、覆盖全球的卫星导航系统,以促进卫星导航产业链成型,形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系,推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。
浅析北斗导航定位系统在智能交通中的应用
![浅析北斗导航定位系统在智能交通中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/1c39b37930126edb6f1aff00bed5b9f3f90f722d.png)
浅析北斗导航定位系统在智能交通中的应用【摘要】北斗导航定位系统是一种广泛应用于智能交通领域的定位技术。
本文首先介绍了北斗导航定位系统的基本原理和特点,然后分析了智能交通发展的现状,以及北斗导航定位系统在智能交通中的应用案例。
进一步探讨了北斗导航定位系统在智能交通中的优势和发展前景,以及在智能车联网中的应用。
结论部分强调了北斗导航定位系统在智能交通中的重要性,以及其对于智能交通的推动作用,同时展望了北斗导航定位系统在智能交通中的未来发展方向。
通过本文的分析,可以更好地认识北斗导航定位系统在智能交通领域的应用和价值,为智能交通的发展做出贡献。
【关键词】北斗导航定位系统、智能交通、应用案例、优势、发展前景、智能车联网、重要性、推动作用、未来发展方向1. 引言1.1 北斗导航定位系统简介北斗导航定位系统(Beidou Navigation Satellite System)是中国自主研发的卫星导航定位系统,由一系列卫星、地面监测站和用户设备组成。
北斗系统具有全球覆盖、多系统导航、高精度定位等特点,可为用户提供持续、准确的导航、定位、时序服务。
北斗导航定位系统采用三距离定位原理,通过测量卫星与接收机之间的距离,再结合卫星的空间位置信息,计算出接收机的位置和速度。
北斗系统在导航定位技术方面具有很高的准确度和稳定性,适用于各种领域的应用,包括智能交通、精准农业、物流运输等。
作为国家重要的基础设施,北斗导航定位系统在智能交通领域发挥着重要作用,为车辆定位、路径规划、交通监控等提供支持。
随着北斗系统的不断完善和发展,其在智能交通中的应用前景十分广阔,将对交通运输领域带来深远影响。
2. 正文2.1 智能交通发展现状智能交通是指利用先进的信息通信技术和智能化技术,对城市交通进行智能化管理和控制,提高交通运行效率、减少交通拥堵、提高交通安全和环保性。
随着城市化进程的加快和交通问题的日益突出,智能交通已成为城市发展中的重要组成部分。
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浅析导航系统设计与开发
随着计算机技术的飞速发展,Internet带宽和网络通讯能力大大提高,万维网地理信息系统软件技术取得了长足发展,这一技术正成为高效的全球性信息发布渠道快速进入千家万户。
WebGIS 是Internet 技术应用
于GIS 开发的产物,它是利用www方式向用户提供地理空间信息服务的地理信息系统。
与传统的GIS相比,WebGIS访问范围更加广泛,实时性强,数据可
分布管理,操作也更简单,适用于不同的软硬件平台,降低了系统成本。
WebGIS是当今的热点,作为在GIS方面的一个特殊应用领域,它使全球范围内实现数据共享,它可应用于农业、林业、水利、交通、通讯、城市规划、国土防治、军事、环境、教育等等几十个领域,建立WebGIS已经成了大到大型国家级的应用小至小型企业内部应用的重要任务。
但是,由于计算机网络等各方面的限制,目前WebGIS构建的大多是局域网或城域网,并且只能完成地理数据的网上发布,以及简单的空间和属性的双向查询等功能,并不能完成GIS的空间
分析功能,并且还伴有网络安全问题。
近年来,各种电子导航系统慢慢发展起来,充分利用WWW带来的便利。
WEBGIS采用普通的WEB浏览器,简单易用,用户不需进行专业培训,更实现了全球访问范围,是GIS走向平民化和大众化的最佳途径。
本系统正是从WWW的大众化特点出发,设计建成长江大学东校区网络电子地图,为长江大学提供更多的宣传手段。
本系统面向全校广大师生以及社会提供长江大学东校区导航服务,提供基础教学设施、运动场所、后勤服务、绿化场所等等校园设施的查询功能,为更多师生提供便利的生活条件,并不断完善系统,直至能提供西校区乃至全校的导航功能,并实现最佳路线分析等空间分析能力,将其打造成长江大学服务大众和对外宣传的重要手
段。
1 系统实现环境与开发工具本系统软件开发环境是基于Windows NT平台,使用IIS5.0(InternetInformation Server)服务,以及Servlet Connectors的标准连接器,它使用ArcXML语言在WEB服务器与ArcIMS应用服务器之间进行通讯,客户端采用
ArcIMS Java Standard浏览器。
在ArcIMS体系中,使用管理工具实现将要发布的地图的数据整理、网站设计以及网络服务的管理,它包括以下三部分:
ArcIMS Author:用户通过它定义地图内容,包括添加数据图层,设置地图属性(包括图层显示方式,显示比例尺,建立查询和地理编码功能及增加描述地理要素的标注等),产生一个在线地图作为地图服
务。
ArcIMS Author最终输出一个.axl格式的地图配置文件,它可以独立于ArcIMS平台用文本编辑器进行编辑,里面用HTML语言描述了输出地图的大体
框架和基本图层元素及其布局。
ArcIMS Administrator:使用Author组织的数据建立地图服务,设置地图服务的属性以及地图服务的启动、停止等,用于管理IMS 的Server、VirtualServer和MapService,以及管
理IMS站点的配置信息,监视客户端等。
ArcIMS Designer:使用Administrator建好的服务,生成一个网站,通过一系列对话框帮助用户选择
浏览器使用的地图服务、模板和功能,其输出结果为一系列HTML页面。
本系统开发过程中主要使用HTML语言来建立页面显示框架,使用VB Script 或Java Script脚本语言实现数据库的操作,其中数据库的操作大量使用了
网页变成语言中的对象,他们共同实现了导航系统的查询等功能。
2 系统设计 2.1 系统总体设计长江大学东校区导航系统
以校园公共设施为基础图层,调用服务器数据库的基础信息数据,能详尽、直观的查询东校区内的校园信息,包括教学楼、教工楼、学生宿舍、运动场所、后勤管理、绿化设施、道路等基本设施,查询可包括图查属性和属性查图。
利用ARCIMS 发布的地图,其工具栏里有一个添加标记的按钮,用户可以根据自己的需要添加一些注记,非常适用。
其总体框架图如图1所示: 2.2 系
统数据组织方案设计 (1)空间数据的组织主要就是根据实际地物建立点、线、面三种类型的图层,然后再建立各图层。
本系统均有点、线、面的图
层,根据学校实际主要建立的以下图层: 点类型:树木2、点学生宿舍、点教工楼。
线类型:线道路。
面类型:公共设施、教学
楼、教工楼、宿舍楼、绿化、后勤、其他、图书馆、运动场所、面道路。
(2)属性数据的组织:ArcGIS 自带了数据库——Geodatabase,由于在后续的属性查询中要用到属性数据,故需建立属性数据库。
属性数据库中有id ,shape ,name 等字段,需要手工输入。
由于Geodatabase 中对字段的值的文本长度有限制,对要素的详细属性不能在 Geodatabase 中存储,只能通过SQL Server 建表来存储。
SQL Server 表中有以下字段:ID 、类型、建筑时间、所属院系、名称、所属图层等字段。
其中以ID 号为主键。
3 系统实现 3.1 系统实现步骤 开发平台的搭建:主要是安装配置ARCIMS 。
在配置完成之后,可以测试配置是否成功,通过启动ArcIMS 的Diagnostics 程序在页面的 Select component to test 下面点击1和2按钮,分别弹出的窗口显示“Test successful”,则说明ArcIMS Servlet
连接器、ArcIMS 应用服务器没问题。
此时ArcIMS9.0便安装成功了。
地图数据网络发布:通过ArcIMS 发布地图数据涉及地图服务的创建、web 站点的生成。
对ArcIMS 生成的站点进行开发:当站点生成后,需要对系统进行必要的二次开发,使系统更易于用户的使用。
ArcIMS 二次开发的几种主要
的方法如下: (1)HTML Viewer 方式下的开发; (2)工具条
的开发; (3)系统的汉化; (4)其他页面的设计。
页面作为系统与用户交互的入口,如何设计的更为易用,简洁,是非常重要的。
页面的图片笔者使用Adobe 公司的Photoshop 7.0.1软件来进行编辑。
框架使用Macromedia 公司的Dreamweaver MX 2004软件来进行设计。
网站的用户登陆页面、属性查询页面、校园简介、三维漫游页面采用Javascript 连接
Access 和SQL 数据库进行设计。
3.2 系统功能的结果 用户可以通过登录进入主页面,然后再主页面中进行简单的地图操作,比如说放大、缩小、全屏、通过输入ID 号查找所要找的要素的位置等;除此之外,还可以通过控件“属性查询”实现条件查询,获得要素的详细属性;同时点击“三维漫游”,链接到校园整体的三维效果音频文件;点击“校园简介”将链接到校园简介网页。
另外,用户可以进行简单的缓冲查询(即查询在某特定地物
周围一定距离的地物),距离量测(对两点间的距离进行测量),面积测量等。
各功能页面显示结果如图2所示。
当选中了当前的活动图层,通过输入查询的ID 号,将显示出该图层中ID 号所对应的要素的位置,并在TextFrame 中显示该要素的其他属性。
比如选中当前的活动图层为“后勤”,在查询条件中输入条件:“#ID#=2”,可以显示出后勤图层中ID 为2的要素,并显示出它在地图中的位置。
结果见图 点击“属性查询”控
件,将显示出要素的详细属性信息,其结果图见图3。
图4是查询表中字段
“类型”为“polygon”的所有要素的信息 3.3 系统特点
本系统的特点之处在于:(1)实现了数据的共享。
目前大部分导航系统多为单机板的,不能实现及时的数据共享和更新,本系统通过WWW发布,任
何一台计算机均能访问,真正实现了信息的共享。
(2)友好的用户界面和操作方式。
系统对前端的用户技术没有限制,并且客户端采用普通浏览
器,不需专业知识即可随意操作,简单易用,不需用户维护。
(3)实现了图形数据和属性数据的连接,满足了用户查询和统计大量属性数据的要求。
(4)采用VB Script、Java Script和语言,将数据库的操作封装起来,数据操作对用户不透明,增加了系统的安全性。
(5)
利用ArcIMS来开发系统,整个开发过程周期短,系统运行速度也较快。
(6)通过工具栏用户可以增加自己想要的标注信息,实现了系统与用户的交互。
4 结语本系统经过测试,基本上能够达到预先设计的功能目标,能够准确的显示校园内的各地理要素并能提供相应的地理定
位,系统速度要较快。
由于时间和能力的限制,本系统也有许多不足之处,如能显示的面积太少,仅仅局限于长江大学东校区,图形界面不太美观,图形的属性数据设计不够全面,并且不能实现较高级一点的空间路径分析功能,在下阶段的发展中,通过网络编程语言的学习改进页面设计,使用户界面趋于美观,完善基础图层的属性数据,使用户能查询到更多有用信息,通过采集各校区的地理数据,实现导航系统的全校化,并实现一定的空间分析能力。