GPS是英文GlobalPositioningSystem(全球定位系統(tǒng))的簡(jiǎn)稱(chēng)。GPS運(yùn)用到電子巡更里的優(yōu)勢(shì)是如果一個(gè)比較長(zhǎng)比較遠(yuǎn)的巡檢線(xiàn)路,不需要安裝巡檢點(diǎn),直接從衛(wèi)星上取得坐標(biāo)信號(hào),主要適用于長(zhǎng)距離巡更巡檢如電信、森林防火、石化油氣管道勘查等。澳普門(mén)禁的左光智介紹:“但是GPS容易受環(huán)境的影響,比如因?yàn)殛幪斓纳痔焐嫌性啤㈦婋x層都會(huì)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)產(chǎn)生影響甚至有可能定位不到?!奔由螱PS耗電量大,成本高;比較大的局限性是GPS不能在封閉的空間內(nèi)比如大樓里面使用,而巡更產(chǎn)品大部分是用于室內(nèi)。GPS系統(tǒng)主要由空間星座部分、地面監(jiān)控部分和用戶(hù)設(shè)備部分組成。工業(yè)GPS生產(chǎn)企業(yè)
地面監(jiān)控部分主要由1個(gè)主控站(MasterControlStation,簡(jiǎn)稱(chēng)MCS)、4個(gè)地面天線(xiàn)站(GroundAntenna)和6個(gè)監(jiān)測(cè)站(MonitorStation)組成。主控站全球定位系統(tǒng)位于美國(guó)科羅拉多州的謝里佛爾空軍基地,是整個(gè)地面監(jiān)控系統(tǒng)的管理中心和技術(shù)中心。另外還有一個(gè)位于馬里蘭州蓋茨堡的備用主控站,在發(fā)生緊急情況時(shí)啟用。注入站目前有4個(gè),分別位于南太平洋馬紹爾群島的瓜加林環(huán)礁,大西洋上英國(guó)屬地阿森松島,英屬印度洋領(lǐng)地的迪戈加西亞島和位于美國(guó)本土科羅拉多州的科羅拉多斯普林斯。注入站的作用是把主控站計(jì)算得到的衛(wèi)星星歷、導(dǎo)航電文等信息注入到相應(yīng)的衛(wèi)星。注入站同時(shí)也是監(jiān)測(cè)站,另外還有位于夏威夷和卡納維拉爾角2處監(jiān)測(cè)站,故監(jiān)測(cè)站目前有6個(gè)。監(jiān)測(cè)站的主要作用是采集GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)和當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境數(shù)據(jù),然后發(fā)送給主控站。哪里有GPS多少天通過(guò)相位計(jì)測(cè)定接收機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的載波信號(hào)與接收到的載波信號(hào)之間的相位差,測(cè)定偽距觀測(cè)值。
GPS系統(tǒng)的前身為美軍研制的一種子午儀衛(wèi)星定位系統(tǒng),1958年研制,1964年正式投入使用。該系統(tǒng)用5到6顆衛(wèi)星組成的星網(wǎng)工作,每天**多繞過(guò)地球13次,并且無(wú)法給出高度信息,在定位精度方面也不盡如人意。然而,子午儀系統(tǒng)使得研發(fā)部門(mén)對(duì)衛(wèi)星定位取得了初步的經(jīng)驗(yàn),全球定位系統(tǒng)并驗(yàn)證了由衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行定位的可行性,為GPS系統(tǒng)的研制埋下了鋪墊。由于衛(wèi)星定位顯示出在導(dǎo)航方面的巨大優(yōu)越性及子午儀系統(tǒng)存在對(duì)潛艇和艦船導(dǎo)航方面的巨大缺陷。美國(guó)海陸空三軍及民用部門(mén)都感到迫切需要一種新的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。為此,美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室提出了名為T(mén)inmation的用12到18顆衛(wèi)星組成10000公里高度的全球定位網(wǎng)計(jì)劃,并于67年、69年和74年各發(fā)射了一顆試驗(yàn)衛(wèi)星,在這些衛(wèi)星上初步試驗(yàn)了原子鐘計(jì)時(shí)系統(tǒng),這是GPS系統(tǒng)精確定位的基礎(chǔ)。
1.導(dǎo)航型接收機(jī)此類(lèi)型接收機(jī)主要用于運(yùn)動(dòng)載體的導(dǎo)航,它可以實(shí)時(shí)給出載體的位置和速度。這類(lèi)接收機(jī)一般采用C/A碼偽距測(cè)量,單點(diǎn)實(shí)時(shí)定位精度較低,一般為±10m,有SA影響時(shí)為±100m。這類(lèi)接收機(jī)價(jià)格便宜,應(yīng)用***。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同,此類(lèi)接收機(jī)還可以進(jìn)一步分為:車(chē)載型——用于車(chē)輛導(dǎo)航定位;航海型——用于船舶導(dǎo)航定位;航空型——用于飛機(jī)導(dǎo)航定位。由于飛機(jī)運(yùn)行速度快,因此,在航空上用的接收機(jī)要求能適應(yīng)高速運(yùn)動(dòng)。星載型——用于衛(wèi)星的導(dǎo)航定位。由于衛(wèi)星的速度高達(dá)7km/s以上,因此對(duì)接收機(jī)的要求更高。2.測(cè)地型接收機(jī)測(cè)地型接收機(jī)主要用于精密大地測(cè)量和精密工程測(cè)量。這類(lèi)儀器主要采用載波相位觀測(cè)值進(jìn)行相對(duì)定位,定位精度高。儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格較貴。3.授時(shí)型接收機(jī)這類(lèi)接收機(jī)主要利用GPS衛(wèi)星提供的高精度時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行授時(shí),常用于天文臺(tái)及無(wú)線(xiàn)電通訊中時(shí)間同步。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)。
該系統(tǒng)由全球定位系統(tǒng)美國(guó)**于1970年代開(kāi)始進(jìn)行研制并于1994年***建成。使用者只需擁有GPS接收機(jī)即可使用該服務(wù),無(wú)需另外付費(fèi)。GPS信號(hào)分為民用的標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)(SPS,StandardPositioningService)和軍規(guī)的精確定位服務(wù)(PPS,PrecisePositioningService)兩類(lèi)。由于SPS無(wú)須任何授權(quán)即可任意使用,原本美國(guó)因?yàn)閾?dān)心敵對(duì)國(guó)家或組織會(huì)利用SPS對(duì)美國(guó)發(fā)動(dòng)攻擊,故在民用訊號(hào)中人為地加入選擇性誤差(即SA政策,SelectiveAvailability)以降低其精確度,使其**終定位精確度大概在100米左右;軍規(guī)的精度在十米以下。2000年以后,克林頓**決定取消對(duì)民用訊號(hào)的干擾。因此,現(xiàn)在民用GPS也可以達(dá)到十米左右的定位精度。測(cè)地型接收機(jī)主要用于精密大地測(cè)量和精密工程測(cè)量。江蘇專(zhuān)注GPS
利用GPS和電子地圖可以實(shí)時(shí)顯示出車(chē)輛的實(shí)際位置,并可任意放大、縮小、還原、換圖。工業(yè)GPS生產(chǎn)企業(yè)
GPS在道路工程中的應(yīng)用,主要是用于建立各種道路工程控制網(wǎng)及測(cè)定航測(cè)外控點(diǎn)等。隨著高等級(jí)公路的迅速發(fā)展,對(duì)勘測(cè)技術(shù)提出了更高的要求,由于線(xiàn)路長(zhǎng),以知點(diǎn)少,因此,用常規(guī)測(cè)量手段不僅布網(wǎng)困難,而且難以滿(mǎn)足高精度的要求。中國(guó)已逐步采用GPS技術(shù)建立線(xiàn)路首級(jí)高精度控制網(wǎng),然后用常規(guī)方法布設(shè)導(dǎo)線(xiàn)加密。實(shí)踐證明,在幾十公里范圍內(nèi)的點(diǎn)位誤差只有2厘米左右,達(dá)到了常規(guī)方法難以實(shí)現(xiàn)的精度,同時(shí)也**提前了工期。GPS技術(shù)也同樣應(yīng)用于特大橋梁的控制測(cè)量中。由于無(wú)需通視,可構(gòu)成較強(qiáng)的網(wǎng)形,提高點(diǎn)位精度,同時(shí)對(duì)檢測(cè)常規(guī)測(cè)量的支點(diǎn)也非常有效。GPS技術(shù)在隧道測(cè)量中也具有***的應(yīng)用前景,GPS測(cè)量無(wú)需通視,減少了常規(guī)方法的中間環(huán)節(jié),因此,速度快、精度高,具有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。工業(yè)GPS生產(chǎn)企業(yè)
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