全球定位系统

全球定位系统是软件还是硬件?要买服务才可以吗? 笔记本上也可以装吗?

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    GPS全球定位系统最好在室外,家里GPS会有屏蔽,影响信号质量,如果用移动公司GPRS定位在家里可以用但精度又太差,所以建议在上空没有遮挡的地方使用GPS定位
    GPS即全球定位系统(Global Positioning System)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)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站、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。这种注入对每颗GPS卫星每天进行一次,并在卫星离开注入站作用范围之前进行最后的注入。
    全球定位系统具有性能好、精度高、应用广的特点,是迄今最好的导航定位系统。随着全球定位系统的不断改进,硬、软件的不断完善,应用领域正在不断地开拓,目前已遍及国民经济各种部门,并开始逐步深入人们的日常生活。
    全球定位系统(GPS)是本世纪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。
    全球定位系统由三部分构成:(1)地面控制部分,由主控站(负责管理、协调整个地面控制系统的 工作)、地面天线(在主控站的控制下,向卫星注入寻电文)、监测站(数据自动收集中心)和通讯辅助系统(数据传输)组成;(2)空间部分,由24颗卫星组成,分布在6个道平面上;(3)用户装置部分, 主要由GPS接收机和卫星天线组成。
    全球定位系统的主要特点:(1)全天候;(2) 全球覆盖;(3)三维定速定时高精度;(4)快速省时高效率:(5)应用广泛多功能。
    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。
    GPS卫星接收机种类很多,根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型;根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。
    经过20余年的实践证明,GPS系统是一个高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和定时的多功能系统。 GPS技术已经发展成为多领域、多模式、多用途、多机型的国际性高新技术产业。
    GPS原理
    24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上,以12小时的周期环绕地球运行,使得在任意时刻,在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。
    由于卫星的位置精确可知,在GPS观测中,我们可得到卫星到接收机的距离,利用三维坐标中的距离公式,利用3颗卫星,就可以组成3个方程式,解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差,实际上有4个未知数,X、Y、Z和钟差,因而需要引入第4颗卫星,形成4个方程式进行求解,从而得到观测点的经纬度和高程。
    事实上,接收机往往可以锁住4颗以上的卫星,这时,接收机可按卫星的星座分布分成若干组,每组4颗,然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位,从而提高精度。
    由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差,大气对流层、电离层对信号的影响,以及人为的SA保护政策,使得民用GPS的定位精度只有100米。为提高定位精度,普遍采用差分GPS(DGPS)技术,建立基准站(差分台)进行GPS观测,利用已知的基准站精确坐标,与观测值进行比较,从而得出一修正数,并对外发布。接收机收到该修正数后,与自身的观测值进行比较,消去大部分误差,得到一个比较准确的位置。实验表明,利用差分GPS,定位精度可提高到5米。
    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20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。

    钱树

    软硬件都有,要去开通的

    孟芃

    gps是美国人原本开发的军用系统,现在释放10%给民用,它是靠天上的24颗卫星还有四科备用,这样保证全球任何地方有至少3个卫星给你定位i,这套系统应该说是软硬结合的,服务不用买,只要买一台相关的gps接收设备就行了,或者手机发个短信也可以查询位置,具体号码每个地方不同

    万荔

    GPS全球定位系统
    现代战争的诸军兵种协同作战,要求战区指挥员必须随时随地掌握各参战单位的准确位置;飞机、舰艇遂行各种作战任务,亦需要随时了解其自身的位置信息;发射地—地、空—地导弹,必须首先测定出自己发射地点和精确位置;甚至位于丛林或沙漠地带作战的单兵,为了不迷失方向,也最好能为他们提供一种便于随身携带的小巧轻便的定位设备。凡此种种,都客观地反映出了对发展某种高精度(譬如定位误差不超过10米)、大覆盖(最好能覆盖全球)定位系统的广泛而迫切的作战使用需求。为此,早在70年代初期,美国政府就不惜投入巨大的人力、物力和财力,开展了对高精度全球定位系统的研制工作,经过十余年的不懈努力,终于在80年代的中、后期,使GPS全球定位系统逐步投入了运行。
    所谓“GPS”,就是英文“全球定位系统”三个词的词头缩写,它由平均分布在围绕地球的6个圆形轨道上的24颗人造地球卫星(即导航卫星),分设在美国本土及其属地上的空控站、注入站、监测站、以及广泛装备于飞机、舰艇、坦克乃至单兵的GPS接收机等组成。
    GPS系统采用“时间同步、单程测距”的原理来实现定位、简单地说就是用户同时向已知其位置的3个导航卫星分别进行距离测量,然后再以该卫星为球心,以所测得的距离为半径,在空间画出3个球面,则该3个球面的相交点,就是用户的所在位置了。所谓“时间同步”是指卫星上的时钟与用户设备内的时钟是精确同步的(譬如说校准到两者之间几万年才差1秒钟);而“单程测距”则是指从导航卫星上发出的无线电测距信号在传播到用户设备的这一单向行程中,就可以把它们之间的距离测量出来。试让我们来进行一下简单的计算:假定卫星以整秒时刻(即1、2、3)向外发播无线电测距信号,而用户设备所接收到的测距信号比整秒、时刻晚了0.0666秒种,已知电波的传播速度为300,000千米/秒,则用户至该卫星的距离就等于300,000千米/秒与0.0666秒的乘积,即19,980千米。请注意,这里是假定卫星和用户的时钟是完全同步的,即它们之间没有上点误差,这样的计算才是正确的。如果用户时钟与卫星时钟存在着时间误差,则还必须根据这个误差对计算结果进行一些修正。GPS卫星组网之所以采用24颗卫星的配置方案,就是为了保证位于世界任一地点的用户,都可以随时接收到至少4个导航卫星的信号,其中3个卫星的信号来测距定位,第4个卫星的信号就是用来计算用户时钟的误差的,至于其具体的算法,在这是就不予评述了。
    GPS全球定位系统可实时连续地为用户提供三维空间的位置信息、测定用户的运动速度,并可提供精确的授时勤务,其定位误差不大于10米,授时误差不大于0.1秒,授时精度优于0.000001秒,且其电波信号还具有一定的抗干扰的能力。如果将我各作战单位的GPS位置信息通过无线电通信不断地传输到作战指挥中心,再加上通过我侦察手段所获取的敌方目标的位置信息,然后统一集中在大屏幕显示器上加以显示,就可以使我区指挥员能够随时掌握整个战场上敌我双方的动态态势,从而为其作战指挥提供了一项准确而重要的依据。这样一来,兵家几千年以来的“运筹于帷幄之中,决胜于千里之外”的梦想,不就是最终得以真正实现了吗?
    参考资料:http://www.zmdinfo.ha.cn/military/jscs/gps.htm

    黄士

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