物流信息技術(shù)(GPS).ppt

1、物流信息技術(shù)（GPS),班級(jí)： 姓名：,GPS的定義,GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系統(tǒng)）的簡(jiǎn)稱，而其中文簡(jiǎn)稱為“球位系”。GPS是20世紀(jì)70年代由美國(guó)陸海空三軍聯(lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng) 。其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、 全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的，是美國(guó)獨(dú)霸全球戰(zhàn)略的重要組成。經(jīng)過(guò)20余年的研究實(shí)驗(yàn)，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。在機(jī)械領(lǐng)域GPS則有另外一種含義：產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(Geometrical Produc

2、t Specifications)-簡(jiǎn)稱GPS。,GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理,GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理是測(cè)量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機(jī)的具體位置。要達(dá)到這一目的，衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時(shí)鐘所記錄的時(shí)間在衛(wèi)星星歷中查出。而用戶到衛(wèi)星的距離則通過(guò)紀(jì)錄衛(wèi)星信號(hào)傳播到用戶所經(jīng)歷的時(shí)間，再將其乘以光速得到(由于大氣層電離層的干擾，這一距離并不是用戶與衛(wèi)星之間的真實(shí)距離，而是偽距（PR）：當(dāng)GPS衛(wèi)星正常工作時(shí)，會(huì)不斷地用1和0二進(jìn)制碼元組成的偽隨機(jī)碼（簡(jiǎn)稱偽碼）發(fā)射導(dǎo)航電文。GPS系統(tǒng)使用的偽碼一共有兩種，分別是民用的C/A碼和軍用的P(Y)碼。C/A碼頻

3、率1.023MHz,重復(fù)周期一毫秒，碼間距1微秒，相當(dāng)于300m；P碼頻率10.23MHz，重復(fù)周期266.4天，碼間距0.1微秒，相當(dāng)于30m。而Y碼是在P碼的基礎(chǔ)上形成的，保密性能更佳。導(dǎo)航電文包括衛(wèi)星星歷、工作狀況、時(shí)鐘改正、電離層時(shí)延修正、大氣折射修正等信息。它是從衛(wèi)星信號(hào)中解調(diào)制出來(lái)，以50b/s調(diào)制在載頻上發(fā)射的。導(dǎo)航電文每個(gè)主幀中包含5個(gè)子幀每幀長(zhǎng)6s。前三幀各10個(gè)字碼；每三十秒重復(fù)一次，每小時(shí)更新一次。后兩幀共15000b。導(dǎo)航電文中的內(nèi)容主要有遙測(cè)碼、轉(zhuǎn)換碼、第1、2、3數(shù)據(jù)塊，其中最重要的則為星歷數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶接受到導(dǎo)航電文時(shí)，提取出衛(wèi)星時(shí)間并將其與自己的時(shí)鐘做對(duì)比便可得知

4、衛(wèi)星與用戶的距離，再利用導(dǎo)航電文中的衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)推算出衛(wèi)星發(fā)射電文時(shí)所處位置，用戶在WGS-84大地坐標(biāo)系中的位置速度等信息便可得知。,GPS構(gòu)成,空間部分 地面控制系統(tǒng) 用戶設(shè)備部分,空間部分,GPS的空間部分是由24顆工作衛(wèi)星組成,它位于距地表20200km的上空,均勻分布在6 個(gè)軌道面上(每個(gè)軌道面4 顆) ,軌道傾角為55。此外,還有3 顆有源備份衛(wèi)星在軌運(yùn)行。衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方、任何時(shí)間都可觀測(cè)到4 顆以上的衛(wèi)星,并能在衛(wèi)星中預(yù)存的導(dǎo)航信息。GPS的衛(wèi)星因?yàn)榇髿饽Σ恋葐?wèn)題，隨著時(shí)間的推移，導(dǎo)航精度會(huì)逐漸降低。,地面控制系統(tǒng),地面控制系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)站(Monitor Statio

5、n)、主控制站(Master Monitor Station)、地面天線(Ground Antenna)所組成,主控制站位于美國(guó)科羅拉多州春田市(Colorado Spring)。地面控制站負(fù)責(zé)收集由衛(wèi)星傳回之訊息,并計(jì)算衛(wèi)星星歷、相對(duì)距離,大氣校正等數(shù)據(jù)。,用戶設(shè)備部分,用戶設(shè)備部分即GPS 信號(hào)接收機(jī)。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行。當(dāng)接收機(jī)捕獲到跟蹤的衛(wèi)星信號(hào)后，就可測(cè)量出接收天線至衛(wèi)星的偽距離和距離的變化率,解調(diào)出衛(wèi)星軌道參數(shù)等數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，接收機(jī)中的微處理計(jì)算機(jī)就可按定位解算方法進(jìn)行定位計(jì)算，計(jì)算出用戶所在地理位置的經(jīng)緯度、高度、速

6、度、時(shí)間等信息。接收機(jī)硬件和機(jī)內(nèi)軟件以及GPS 數(shù)據(jù)的后處理軟件包構(gòu)成完整的GPS 用戶設(shè)備。GPS 接收機(jī)的結(jié)構(gòu)分為天線單元和接收單元兩部分。接收機(jī)一般采用機(jī)內(nèi)和機(jī)外兩種直流電源。設(shè)置機(jī)內(nèi)電源的目的在于更換外電源時(shí)不中斷連續(xù)觀測(cè)。在用機(jī)外電源時(shí)機(jī)內(nèi)電池自動(dòng)充電。關(guān)機(jī)后，機(jī)內(nèi)電池為RAM存儲(chǔ)器供電，以防止數(shù)據(jù)丟失。目前各種類型的接受機(jī)體積越來(lái)越小，重量越來(lái)越輕，便于野外觀測(cè)使用。其次則為使用者接收器,現(xiàn)有單頻與雙頻兩種,但由于價(jià)格因素,一般使用者所購(gòu)買的多為單頻接收器。,GPS術(shù)語(yǔ),GPS Generalized Processor Sharing 通用處理器共享 GPS Global Pos

7、itioning System 全球定位衛(wèi)星系統(tǒng) GPSSGeneral Purpose Systems Simulator通用系統(tǒng)模擬器 DGPSDifferential GPS差分GPS,差分全球定位系統(tǒng) GPS General Phonetic Symbols 捷易讀注音符,全球定位系統(tǒng)的主要特點(diǎn),全球、 全天候工作。 定位精度高。單機(jī)定位精度優(yōu)于10m，采用差分定位，精度可達(dá)厘米級(jí)和毫米級(jí)。 功能多，應(yīng)用廣。,GPS系統(tǒng)的特點(diǎn),高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡(jiǎn)便、應(yīng)用廣泛等。,GPS功用,(1)陸地應(yīng)用，主要包括車輛導(dǎo)航、應(yīng)急反應(yīng)、大氣物理觀測(cè)、地球物理資源勘探、工程測(cè)量、變形監(jiān)

8、測(cè)、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、 市政規(guī)劃控制等； (2)海洋應(yīng)用，包括遠(yuǎn)洋船最佳航程航線測(cè)定、船只實(shí)時(shí)調(diào)度與導(dǎo)航、海洋救援、海洋探寶、水文地質(zhì)測(cè)量以及海洋平臺(tái)定位、海平面升降監(jiān)測(cè)等； (3)航空航天應(yīng)用，包括飛機(jī)導(dǎo)航、航空遙 感姿態(tài)控制、低軌衛(wèi)星定軌、導(dǎo)彈制導(dǎo)、航空救援和載人航天器防護(hù)探測(cè)等。,GPS的應(yīng)用,船舶遠(yuǎn)洋導(dǎo)航和進(jìn)港引水 飛機(jī)航路引導(dǎo)和進(jìn)場(chǎng)降落 汽車自主導(dǎo)航 地面車輛跟蹤和城市智能交通管理 緊急救生 個(gè)人旅游及野外探險(xiǎn) 個(gè)人通訊終端（與手機(jī)，PDA，電子地圖等集成一體）,GPS最新發(fā)展趨勢(shì),車載導(dǎo)航系統(tǒng)的最新發(fā)展趨勢(shì)是利用藍(lán)牙(Bluetooth)無(wú)線技術(shù)，接收車載GPS傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)。這樣，車

9、載系統(tǒng)只需要接收和處理衛(wèi)星信號(hào)，顯示裝置則負(fù)責(zé)地圖的存儲(chǔ)和位置的重疊。所以，如果已經(jīng)有了掌上型電腦，只需要購(gòu)買一個(gè)信號(hào)接收器和成圖軟件就可以了；掌上電腦就做到了一機(jī)多用。其實(shí)，很多手機(jī)已經(jīng)具備了GPS的功能，若是加上了地圖的重疊功能，就可以變成一套移動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng),GPS地圖,GPS地圖是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一種嶄新的地理信息載體，GPS地圖脫胎于地圖，將地圖以數(shù)字的方式存儲(chǔ)呈現(xiàn)，并只能在電腦中才能使用。GPS地圖具有顯示、傳輸和分析的功能，GPS地圖可以提供比傳統(tǒng)地圖更佳的呈現(xiàn)方式，如放大、縮小、漫游、搜索以及路徑規(guī)劃,中國(guó)GPS導(dǎo)航市場(chǎng)的發(fā)展,中國(guó)GPS導(dǎo)航的市場(chǎng)潛力巨大。截至到200

10、5年底，中國(guó)擁有車載導(dǎo)航設(shè)備的車輛不足10萬(wàn)輛，相對(duì)于3000萬(wàn)輛的汽車總數(shù)來(lái)說(shuō)，普及率不到1%。而日本的汽車車載導(dǎo)航安裝率高達(dá)59%，歐美約占25%。2006年便攜導(dǎo)航市場(chǎng)應(yīng)該有近5億元的規(guī)模，而隨著市場(chǎng)的高速發(fā)展及新品牌的層出不窮，預(yù)計(jì)2009年中國(guó)汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)終端的銷售額將接近100億元。 2008年，被人們稱為中國(guó)的“3G元年”。眾所周知，目前在國(guó)內(nèi)通信領(lǐng)域，最火的就是正在試運(yùn)行的TD-SCDMA3G標(biāo)準(zhǔn)。作為新一代的通信技術(shù)，3G帶給人們非常多的期許。3G牌照的全面發(fā)放，也成了人們共同關(guān)注的焦點(diǎn)。其實(shí)在國(guó)內(nèi)的GPS導(dǎo)航領(lǐng)域也在經(jīng)歷著一場(chǎng)蛻變，第三代PND類導(dǎo)航產(chǎn)品的應(yīng)運(yùn)而生，已經(jīng)把人們帶進(jìn)了全新的導(dǎo)航時(shí)代。 衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，將成為十一五”發(fā)展的亮點(diǎn)。在“十一五”期間，衛(wèi)星導(dǎo)航在其它領(lǐng)域如航空、海路、鐵路、建筑、電信、電力等方面的應(yīng)用都會(huì)有很大的發(fā)展空間。 衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在三方面：一是衛(wèi)星導(dǎo)航的多系統(tǒng)并存，使系統(tǒng)可用性得以提高，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏鼜V闊；二是多元組合導(dǎo)航技術(shù)正在得到推廣應(yīng)用，