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GPS的應用


主要是爲船舶、汽車、飛機等運動物體進行定位導航。例如:

    1.船舶遠洋導航和進港引水

  a.飛機航路引導和進場降落

  b.汽車自主導航

  c.地面車輛跟蹤和城市智能交通管理

  d.緊急救生

  e.個人旅遊及野外探險

  f.個人通訊終端(與手機,PDA,電子地圖等集成一體)

  2.電力,郵電,通訊等網絡的時間同步

  a.准確時間的授入

  b.准確頻率的授入

  3.各種等級的大地測量,控制測量

  a.道路和各種線路放樣

  b.水下地形測量

  c.地殼形變測量,大壩和大型建築物變形監測

  4.GIS應用

   a.工程機械(輪胎吊,推土機等)控制

   b.精細農業

GPS在道路工程中的應用

  GPS在道路工程中的應用,目前主要是用于建立各種道路工程控制網及測定航測外控點等。隨著高等級公路的迅速發展,對勘測技術提出了更高的要求,由于線路長,已知點少,因此,用常規測量手段不僅布網困難,而且難以滿足高精度的要求。目前,國內已逐步采用GPS技術建立線路首級高精度控制網,然後用常規方法布設導線加密。實踐證明,在幾十公裏範圍內的點位誤差只有2厘米左右,達到了常規方法難以實現的精度,同時也大大提前了工期。GPS技術也同樣應用于特大橋梁的控制測量中。由于無需通視,可構成較強的網形,提高點位精度,同時對檢測常規測量的支點也非常有效。GPS技術在隧道測量中也具有廣泛的應用前景,GPS測量無需通視,減少了常規方法的中間環節,因此,速度快、精度高,具有明顯的經濟和社會效益。

GPS在汽車導航和交通管理中的應用

  三維導航是GPS的首要功能,飛機、輪船、地面車輛以及步行者都可以利用GPS導航器進行導航。汽車導航系統是在全球定位系統GPS基礎上發展起來的一門新型技術。汽車導航系統由GPS導航、自律導航、微處理機、車速傳感器、陀螺傳感器、CD-ROM驅動器、LCD顯示器組成。GPS導航系統與電子地圖、無線電通信網絡、計算機車輛管理信息系統相結合,可以實現車輛跟蹤和交通管理等許多功能。

GPS在長途客運車輛管理中的應用(舉例)

  以國內首套專業的GPS長途客運車輛管理系統——雅迅長途客運GPS智能管理系統爲例,它就是結合了衛星定位技術、GPRS/CDMA通訊業務、GIS技術、圖像采集技術、計算機網絡和數據庫等技術,在客運公司建立一個總控(C/S結構和B/S結構相結合),其它設爲分控,公安部門和運管部門等各部門建立專控的中心系統,系統由控制中心系統、無線通信平台(GPRS/CDMA)、全球衛星定位系統(GPS)、車載設備四部分組成一個全天候、全範圍的駕駛員管理和車輛跟蹤的綜合平台;系統可對注冊車輛實施動態跟蹤、監控、拍照、行車記錄、管理、數據分析等功能,監控車輛可以在電子地圖上顯示出來,並保存車輛運行軌迹數據;操作終端可任意選擇服務器內部局域網或國際互聯網對中心進行訪問並可通過IE浏覽器提供網上綜合客車管理數據分析控制系統(B/S結構);且系統軟其容量可隨時根據中心服務器和操作終端硬件配置進行擴展,最大爲五十萬輛,入網車輛不僅可以是長途客運車輛,也可以旅遊車等社會車輛。同時系統還可以采用分組管理,不同類型的車輛歸入不同分組,便于管理人員的操作。

GPS技術在導航儀中的應用舉例

  國際領先GPS導航儀品牌:Ahada(艾航達)――源自美國硅谷,現已登錄中國!

  産品核心功能:

  1) 地圖查詢

  ◎可以在操作終端上搜索你要去的目的地位置。

  ◎可以記錄你常要去的地方的位置信息,並保留下來,也和可以和別人共享這些位置信息。

  ◎模糊的查詢你附件或某個位置附近的如加油站,賓館、取款機等信息,

2) 路線規劃

◎GPS 導航系統會根據你設定的起始點和目的地,自動規劃一條線路。

  ◎規劃線路可以設定是否要經過某些途徑點。

  ◎規劃線路可以設定是否避開高速等功能。

  3) 自動導航

  ◎語音導航:

  用語音提前向駕駛者提供路口轉向,導航系統狀況等行車信息,就像一個懂路的向導告訴你如何駕車去目的地一樣。導航中最重要的一個功能,使你無需觀看操作終端,通過語音提示就可以安全到達目的地。

  ◎畫面導航:

  在操作終端上,會顯示地圖,以及車子現在的位置,行車速度,目的地的距離,規劃的路線提示,路口轉向提示的行車信息。

  ◎重新規劃線路:

  當你沒有按規劃的線路行駛,或者走錯路口時候,GPS 導航系統會根據你現在的位置,爲你重新規劃一條新的到達目的地的線路。

引GPS種類

  GPS衛星接收機種類很多,根據型號分爲測地型、全站型、定時型、手持型、集成型;根據用途分爲車載式、船載式、機載式、星載式、彈載式。

  4.2.1 按接收機的用途分類

  1. 導航型接收機

  此類型接收機主要用于運動載體的導航,它可以實時給出載體的位置和速度。這類接收機一般采用C/A碼僞距測量,單點實時定位精度較低,一般爲±10m,有SA影響時爲±100m。 這類接收機價格便宜,應用廣泛。根據應用領域的不同,此類接收機還可以進一步分爲:

  車載型——用于車輛導航定位;

  航海型——用于船舶導航定位;

  航空型——用于飛機導航定位。由于飛機運行速度快,因此,在航空上用的接收機要求能適應高速運動。

星載型——用于衛星的導航定位。由于衛星的速度高達7km/s以上,因此對接收機的要求更高。

  2. 測地型接收機

  測地型接收機主要用于精密大地測量和精密工程測量。這類儀器主要采用載波相位觀測值進行相對定位,定位精度高。儀器結構複雜,價格較貴。

  3. 授時型接收機

  這類接收機主要利用GPS衛星提供的高精度時間標准進行授時,常用于天文台及無線電通訊中時間同步。

  4.2.2 按接收機的載波頻率分類

  單頻接收機

  單頻接收機只能接收L1載波信號,測定載波相位觀測值進行定位。由于不能有效消除電離層延遲影響,單頻接收機只適用于短基線(<15km)的精密定位。< span="">

  雙頻接收機

  雙頻接收機可以同時接收L1,L2載波信號。利用雙頻對電離層延遲的不一樣,可以消除電離層對電磁波信號的延遲的影響,因此雙頻接收機可用于長達幾千公裏的精密定位。

  4.2.3 按接收機通道數分類

  GPS接收機能同時接收多顆GPS衛星的信號,爲了分離接收到的不同衛星的信號,以實現對衛星信號的跟蹤、處理和量測,具有這樣功能的器件稱爲天線信號通道。根據接收機所具有的通道種類可分爲:

  多通道接收機

  序貫通道接收機

  多路多用通道接收機

  4.2.4 按接收機工作原理分類

  碼相關型接收機

  碼相關型接收機是利用碼相關技術得到僞距觀測值。

  平方型接收機

平方型接收機是利用載波信號的平方技術去掉調制信號,來恢複完整的載波信號,通過相位計測定接收機內産生的載波信號與接收到的載波信號之間的相位差,測定僞距觀測值。

  混合型接收機

  這種儀器是綜合上述兩種接收機的優點,既可以得到碼相位僞距,也可以得到載波相位觀測值。

  幹涉型接收機

  這種接收機是將GPS衛星作爲射電源,采用幹涉測量方法,測定兩個測站間距離。

  經過20余年的實踐證明,GPS系統是一個高精度、全天候和全球性的無線電導航、定位和定時的多功能系統。 GPS技術已經發展成爲多領域、多模式、多用途、多機型的國際性高新技術産業。

測地型GPS

  測地型接收機主要用于精密大地測量和精密工程測量。這類儀器主要采用載波相位觀測值進行相對定位,定位精度高。儀器結構複雜,價格較貴。根據使用用途和精度,又分爲靜態(單頻)接收機和動態(雙頻)接收機即RTK.

  目前,在GPS技術開發和實際應用方面,國際上較爲知名的生産廠商有美國Trimble(天寶)導航公司、瑞士Leica Geosystems(徕卡測量系統)、日本TOPCON(拓普康)公司,國內廠家主要有南方測繪、中海達、華測、科力達等。

  南方測繪的GPS接收機産品主要有RTK S82、S86、S82-1、S86-T、藍牙靜態GPS等。其中S82-T采用一體化設計,集成GPS天線、UHF數據鏈、BD970、天寶嵌入式定位技術、即插即用式U盤設計、藍牙通訊模塊、锂電池,其RTK定位精度:平面±(25px+1ppm),垂直±(50px+1ppm);靜態後處理精度:平面±(2.5mm+1ppm),垂直±(5mm+1ppm);單機定位精度:1.5m(CEP);碼差分定位精度:0.45m(CEP)。

  中海達測繪的GPS接收機産品主要包括靜態一體化接收機HD-8200G和GD-8200X,其中HD-8200G配備有無線遙控器,可遠距離查看衛星狀況等關鍵信息,8200X配備有語音導航功能,可通過面板直接設置靜態采集關鍵參數衛星高度角和采樣間隔。RTK産品主要有珠峰HD-5800、V8 CORS RTK、V8GNSS RTK。RTK作業精度:靜態後處理精度: 平面:±2.5mm+1ppm,高程:±5.0mm+1ppm,RTK定位精度: 平面:±25px+1ppm,高程:±50px+1ppm,碼差分定位精度:0.45m(CEP),單機定位精度:1.5m(CEP)。V8具有八大創新技術。

  華測的GPS接收機産品主要有X60CORS、X20單頻接收機、X90一體化RTK、X60雙頻接收機等。國內通過中華人民共和國制造計量器具許可證獲得的精度最高的産品,其中,X90爲28通道雙頻GPS接收機,集成雙頻GPS接收機、雙頻測量型GPS天線、UHF無線電、進口藍牙模塊和電池,動態精度:水平10mm+1ppm,垂直20mm+1ppm;靜態精度:水平5mm+1ppm,垂直10mm+1ppm,能達到10-30公裏的作用範圍(因實際地域情況有所差別),既可以承受從3米高度跌落到堅硬的地面,也可浸入水下1米深處進行測量。X90具有靜態、快速靜態、RTK、PPK、碼差分等多種測量模式,精度範圍爲毫米級到亞米級。而且可與天寶,徕卡等主流品牌聯合作業。

  科力達GPS是一個新興品牌,主要型號有風雲K9和靜態K7。科力達風雲K9雙頻RTK GPS接收機帶電池重量0.8kg,爲國內最輕一款GPS接收機,采用密封橡膠圈設計,防塵防水等級達到IP67。堅固輕便的外殼,抗2米自然跌落,2W低功耗,數據更新率高達20Hz,信號重捕獲:0.5~1.0秒。靜態精度:平面±3mm+1ppm,高程±5mm+1ppm;RTK精度:平面±25px+1ppm,高程±50px+1ppm;碼差分定位精度:0.45m(CEP);單機定位精度:1.5m(CEP)。采用PAC和Vision 相關技術,能夠有效消除來自天線附近或強多路徑幹擾環境下的多路徑幹擾信號,具有高精度、高可靠性和高數據采樣率的特點,經升級可支持俄羅斯的GLONASS衛星定位系統,從而實現GPS+GLONASS雙星系統定位能力。

車載GPS

  當通過硬件和軟件做成GPS定位終端用于車輛定位的時候,稱爲車載GPS,但光有定位還不行,還要把這個定位信息傳到報警中心或者車載GPS持有人那裏,我們稱爲第三方。所以GPS定位系統中還包含了GSM網絡通訊(手機通訊),通過GSM網絡用短信的方式把衛星定位信息發送到第三方。通過微機解讀短信電文,在電子地圖上顯示車輛位置。這樣就實現了車載GPS定位。 與此同時,在車上安裝相應的探測傳感器,利用車載GPS定位的GSM網絡通訊功能,同樣能把防盜報警信息發送到第三方,或者把這個報警電話、短信直接發送到車主手機上,完成車載GPS防盜報警。這裏可以看出,車載GPS定位的GSM網絡部分實際上是一個智能手機,可以和第三方互相通訊,還可以把車輛被搶,司機被劫、被綁架等信息發送到第三方。所以說車載GPS定位是定位、防盜、防劫的。

  目前市場銷售很廣闊,經常被大家提及的是一般的民用的導航gps,這樣的gps主要是給汽車定位,導航。目前越來越發達的道路,錯綜複雜的高架橋給駕駛者越來越難分辨道路。導航車載gps的確是給駕駛者帶來了極大的方便!

  而且現在的導航gps還具有提前預警電子眼、查詢全國旅遊景點、酒店等服務。的確是旅遊帶來了極大的方便!以達伽馬鷹隼G808爲例,以上功能均可以自助實現,遠程控制和查詢!

類似車載GPS

  類似車載GPS終端的還有定位手機、個人定位器等。GPS衛星定位由于要通過第三方定位服務,所以要交納不等的月/年服務費。

  目前所有的GPS定位終端,都沒有導航功能。因爲再需要增加硬件和軟件,成本提高。

  我們在電視裏看到的車載GPS廣告,和上述的車載GPS完全是兩回事。它是一種GPS導航産品,當需要導航時,首先定位,也就是導航的起點,這與真正的GPS定位是不同的,它不能把定位信息傳送到第三方和持有人那裏,因爲導航儀中缺少手機功能。比如你把導航儀放在車裏,你朋友把車借開走了,導航儀不能發信息給你,那你就無法查找車輛位置。所以導航儀是不能定位的。

  你說我買的是導航手機該行了吧,你想想,你把導航手機放在車上,現在車被盜了,那個手機會自己給你或第三方打電話發短信嗎?它是需要人來操作的。所以說目前的導航終端都沒有定位功能。

  導航終端可以導航路線,讓你在陌生的地方不迷路,劃出路線讓你到達目的地,告訴你自己當前位置,和周邊的設施等等。

  中國目前在GPS應該上取得了很大的市場.其中有很多公司是導航的.但是也有在GPS行業做定位管理的。

  各種GPS/GIS/GSM/GPRS車輛監控系統軟件、GSM和GPRS移動智能車載終端、系統的二次開發車輛監控系統整體搭建方案.系統廣泛應

用于公安,醫療,消防,交通,物流等領域。該方案基于NXP的PNX1090 Nexperia移動多媒體處理器硬件和由NXP與合作夥伴ALK Technologies聯合開發的軟件。NXP聲稱,該方案提供了設計師搭建一個帶導航能力的低成本、多媒體功能豐富的便攜式媒體播放器所需的一切,這些多媒體功能包括:MP3播放、標准和高清晰度視頻播放和錄制、FM收音、圖像存儲和遊戲。NXP以其運行于PNX0190上的swGPSPersonal軟件來實現GPS計算,從而取代了一個GPS基帶處理器,進而降低了材料清單(BOM)成本並支持現場升級。

  跟隨GPS 的一系列關聯的應用都設計到數學和算法,和GIS系統,地圖投影,坐標系轉換!

  由于衛星運行軌道、衛星時鍾存在誤差,大氣對流層、電離層對信號的影響,以及人爲的SA保護政策,使得民用GPS的定位精度只有100米。爲提高定位精度,普遍采用差分GPS(DGPS)技術,建立基准站(差分台)進行GPS觀測,利用已知的基准站精確坐標,與觀測值進行比較,從而得出一修正數,並對外發布。接收機收到該修正數後,與自身的觀測值進行比較,消去大部分誤差,得到一個比較准確的位置。實驗表明,利用差分GPS(DGPS),定位精度可提高到5米。

GPS預警器

  GPS預警器是通過GPS衛星在GPS預警器中設定坐標來完成的,比如遇到一個電子眼,然後通過相關設備在電子眼的正下方設立一個坐標,這樣,使得裝上這個坐標點數據的預警器到達這個點時,在達到坐標點的前300米左右就會開始預警,告訴車主前面有電子眼測速,不能超速駕駛,這樣就起到一個預警作用。這樣的准確率跟數據點的多少是有關系的,主要就是利用衛星的定位來實現了。這種利用電子眼的經緯度信息進行預警的方式,關鍵在于電子眼數據的及時更新.這種産品的缺點在于不能測到流動性測速,目前有些反測速型的GPS導航儀,如凱旋智能預警GPS,配有反測速雷達機系統,GPS預警和反測速雷達機預警,兩套系統同時工作,能夠全面的實現電子眼預警的功能.

GPStar智能GPS系統

  主要由兩大部分組成,即:本地的監控中心軟件管理平台和遠程的GPS智能車載終端。遠程的GPS智能車載終端將車輛所處的位置信息、運行速度、運行軌迹等數據傳回到監控中心,監控中心接收到這些數據後,會立即進行分析、比對等處理,並將處理結果以正常信息或者報警信息兩類形式顯示給管理員,由管理員決定是否要對目標車輛采取必要措施。

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