unit5.1 GPS的應(yīng)用

技能訓(xùn)練模塊一 GPS的應(yīng)用 技能訓(xùn)練目標(biāo) 了解GPS的發(fā)展 功能 理解GPS的概念 特點 組成和工作原理 掌握GPS的應(yīng)用 會GPS的操作 相關(guān)理論知識 一 GPS概述 二 GPS在貨物運輸系統(tǒng)中的應(yīng)用 1 GPS的主要特點 2 GPS的功能 3 GPS的組成 4 GPS接收設(shè)備 5 GPS常用術(shù)語 6 GPS的基本定位方式 具體內(nèi)容 具體內(nèi)容 7 GPS的主要使用方法 8 GPS在貨物運輸系統(tǒng)中的應(yīng)用 9 網(wǎng)絡(luò)GPS在物流業(yè)中的應(yīng)用 GPS是英文GlobalPositioningSystem的縮寫 意即全球定位系統(tǒng) 它是利用衛(wèi)星星座 地面控制部分和信號接收機對對象進(jìn)行動態(tài)定位的系統(tǒng) 一 GPS的主要特點 1 全球 全天候工作 具有如下特點 2 定位精度高 3 觀測時間短 4 操作簡便 5 功能多 用途廣 6 抗干擾性能好 保密性強 7 測站間無需通視 二 GPS的功能 1 導(dǎo)航 即電子地圖功能 1 車輛導(dǎo)航 2 車船的管理 跟蹤和調(diào)度 2 語言數(shù)字通信 3 反劫防盜 4 突發(fā)事件的應(yīng)急調(diào)遣 5 信息查詢 6 貨物配送路線規(guī)劃 1 人工線路規(guī)劃設(shè)計 2 自動線路規(guī)劃設(shè)計 三 GPS的組成 GPS系統(tǒng)包括三大部分 空間部分 GPS衛(wèi)星星座 地面控制部分 地面監(jiān)控系統(tǒng) 用戶部分 GPS信號接收機 1 GPS衛(wèi)星星座 1 用兩種載波向廣大用戶連續(xù)不斷地發(fā)送導(dǎo)航定位信號 2 在衛(wèi)星飛越注入站上空時 接收由地面注入站發(fā)送到衛(wèi)星的導(dǎo)航電文和其他有關(guān)信息 并通過GPS信號電路 適時發(fā)送給廣大用戶 3 接收地面主控站通過注入站發(fā)送到衛(wèi)星的高度命令 適時地改正運行偏差或啟用備用時鐘等 GPS衛(wèi)星的作用 2 地面監(jiān)控系統(tǒng) 1 采集數(shù)據(jù) 主控站采集各個監(jiān)測站所測得的偽距和積分多普勒觀測值 氣象要素 衛(wèi)星時鐘和工作狀態(tài)數(shù)據(jù) 監(jiān)測站自身的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及海軍水面兵器中心發(fā)來的參考星歷 2 編輯導(dǎo)航電文 根據(jù)采集到的全部數(shù)據(jù)計算出每顆衛(wèi)星的星歷 時鐘改正數(shù) 狀態(tài)數(shù)據(jù)以及大氣改正數(shù) 并按一定格式編輯為導(dǎo)航電文 傳送到注入站 3 診斷功能 對各個地面支撐系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作進(jìn)行診斷 對衛(wèi)星的健康狀況進(jìn)行診斷 并加以編碼 向用戶發(fā)布指示 4 調(diào)整衛(wèi)星 根據(jù)所測的衛(wèi)星軌道參數(shù) 及時將衛(wèi)星調(diào)整到預(yù)定軌道 使其發(fā)揮正常作用 而且還可以進(jìn)行衛(wèi)星調(diào)度 用備用衛(wèi)星取代失效的工作衛(wèi)星 主控站的功能 地面監(jiān)控系統(tǒng)包括1個主控站 3個注入站和5個監(jiān)控站 3 GPS信號接收機 1 能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星的信號 并跟蹤這些衛(wèi)星的運行 2 對于接收到的GPS信號進(jìn)行變換 放大和處理 以便測量出GPS信號從衛(wèi)星到接收天線的傳播時間 解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文 實時地計算出測站的三維位置 三維速度和時間 GPS接收機的主要任務(wù) 用戶部分包括用戶組織系統(tǒng)和根據(jù)要求安裝相應(yīng)的設(shè)備 其中心設(shè)備是GPS接收機 GPS接收機是一種特殊的無線電接收機 用來接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射的信號 并以此計算出定位數(shù)據(jù) GPS接收機的結(jié)構(gòu)分為天線單元和接收單元兩大部分 GPS接收機一般用蓄電池電源 同時采用機內(nèi) 機外兩種直流電源 在使用機外電池的過程中 機內(nèi)電池自動充電 關(guān)機后 機內(nèi)電池供電 以防止丟失數(shù)據(jù) 四 GPS接收設(shè)備 1 GPS接收機 1 汽車導(dǎo)航儀 2 GPS手持機 1 按接收機的用途分類 導(dǎo)航型接收機 2 GPS接收機分類 車載型 航海型 航空型 星載型 測地型接收機 授時型接收機 2 按接收機的用途分類 單頻接收機 雙頻接收機 3 按接收機的用途分類 碼相關(guān)型接收機 平方型接收機 混合型接收機 干涉型接收機 五 GPS常用術(shù)語 1 坐標(biāo) 2 路標(biāo) 核心 3 路線 4 前進(jìn)方向 5 導(dǎo)向 6 日出 日落時間 六 GPS的基本定位方式 1 單點定位 單點定位也叫絕對定位 通常是指在協(xié)議地球坐標(biāo)系中 直接確定觀測站相對于坐標(biāo)系原點 地球質(zhì)心 絕對坐標(biāo)的一種定位方法 2 相對定位 相對定位 差分定位 是根據(jù)兩臺以上接收機的觀測數(shù)據(jù)來確定觀測點之間的相對位置的方法 七 GPS的主要使用方法 1 有地圖使用 2 無地圖使用 1 使用路點定點 2 使用路線導(dǎo)向 3 回溯 3 GPS的使用實例 八 GPS在貨物運輸系統(tǒng)中的應(yīng)用 1 車輛GPS定位與無線通信系統(tǒng)相結(jié)合的指揮管理系統(tǒng) 監(jiān)控中心部分的主要功能 數(shù)據(jù)跟蹤功能 圖上跟蹤功能 模擬顯示功能 決策指揮功能 車載部分的主要功能有 定位信息發(fā)送功能 數(shù)據(jù)顯示功能 調(diào)度命令的接收功能 2 應(yīng)用差分GPS技術(shù)的車輛管理系統(tǒng) 這種集中差分技術(shù)可以簡化車輛上的設(shè)備 車載部分只接收GPS信號 不必考慮差分信號的接收 而監(jiān)控中心則集中進(jìn)行差分處理 顯示 記錄和存儲 數(shù)據(jù)通信可采用原有的車輛通信設(shè)備 只要增加通信轉(zhuǎn)換接口即可 由于差分GPS設(shè)備能夠?qū)崟r提供精確的位置 速度和航向等信息 故車載GPS差分設(shè)備還可以對車輛上的各種傳感器 如記程儀 車速儀和磁羅盤等 進(jìn)行校準(zhǔn) 可以說 GPS導(dǎo)航定位在公交 交通系統(tǒng)中的應(yīng)用前景是非常廣闊的 在開發(fā)車輛導(dǎo)航應(yīng)用的同時 也將帶動相關(guān)的通信技術(shù) 信息技術(shù) 控制技術(shù) 多媒體技術(shù)和計算機應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展 九 網(wǎng)絡(luò)GPS在物流業(yè)中的應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò)GPS是指在互聯(lián)網(wǎng)上建立一個公共GPS監(jiān)控平臺 同時融合衛(wèi)星定位技術(shù) GSM數(shù)字移動通信技術(shù)以及國際互聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 在互聯(lián)網(wǎng)界面上顯示GPS動態(tài)跟蹤信息 以實現(xiàn)實時監(jiān)控動態(tài)調(diào)動的功能 1 網(wǎng)絡(luò)GPS的特點 1 定位速度快 2 信息傳輸采用GSM公用數(shù)字移動通信網(wǎng) 3 功能多 精度高