关于GPS－－转贴GPS简介　

　全球定位系统（Global Positioning System - GPS）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。　　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。GPS系统的特点:1、全球，全天候工作：　　能为用户提供连续，实时的三维位置，三维速度和精密时间。不受天气的影响。2、定位精度高：　　单机定位精度优于10米，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。3、功能多，应用广：　　随着人们对GPS认识的加深，GPS不仅在测量，导航，测速，测时等方面得到更广泛的应用，而且其应用领域不断扩大。GPS发展在卫星定位系统出现之前，远程导航与定位主要用无线导航系统。1、无线电导航系统●罗兰--C：工作在100KHZ，由三个地面导航台组成，导航工作区域2000KM，一般精度200 -300M。● Omega（奥米茄）：工作在十几千赫。由八个地面导航台组成，可覆盖全球。精度几英里。●多卜勒系统：利用多卜勒频移原理，通过测量其频移得到运动物参数（地速和偏流角），推算出飞行器位置，属自备式航位推算系统。误差随航程增加而累加。缺点：覆盖的工作区域小；电波传播受大气影响；定位精度不高2、卫星定位系统　　最早的卫星定位系统是美国的子午仪系统（Transit），1958年研制，64年正式投入使用。由于该系统卫星数目较小（5-6颗），运行高度较低（平均1000KM），从地面站观测到卫星的时间隔较长（平均1.5h），因而它无法提供连续的实时三维导航，而且精度较低。为满足军事部门和民用部门对连续实时和三维导航的迫切要求。1973年美国国防部制定了GPS计划。3、GPS发展历程GPS实施计划共分三个阶段：第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从1973年到1979年，共发射了4颗试验卫星。研制了地面接收机及建立地面跟踪网。第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979年到1984年，又陆续发射了7颗试验卫星，研制了各种用途接收机。实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准。第三阶段为实用组网阶段。1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功，表明GPS系统进入工程建设阶段。1993年底实用的GPS网即（21+3）GPS星座已经建成，今后将根据计划更换失效的卫星。GPS原理1、GPS系统的组成GPS由三个独立的部分组成：●空间部分：21颗工作卫星，3颗备用卫星。● 地面支撑系统：1个主控站，3个注入站，5个监测站。● 用户设备部分：接收GPS卫星发射信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作。GPS接收机硬件一般由主机、天线和电源组成。2、GPS定位原理GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。如图所示，假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机，可以测定GPS信号到达接收机的时间△t，再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个 方程 式：　　上述四个 方程 式中待测点坐标x、 y、 z 和Vto为未知参数，其中di=c△ti (i=1、2、3、4)。　　　　 di (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4到接收机之间的距离。　　　　 △ti (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的信号到达接收机所经历的时间。　　　　 c为GPS信号的传播速度（即光速）。　　四个 方程 式中各个参数意义如下：　　　　 x、y、z 为待测点坐标的空间直角坐标。　　　　 xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4在t时刻的空间直角坐标，　　可由卫星导航电文求得。　　　　 Vt i (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的卫星钟的钟差，由卫星星历提供。　　　　Vto为接收机的钟差。　　由以上四个 方程 即可解算出待测点的坐标x、y、z 和接收机的钟差Vto 。DGPS原理  　　目前GPS系统提供的定位精度是优于10米，而为得到更高的定位精度，我们通常采用差分GPS技术：将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时将这一数据发送出去。用户接收机在进行GPS观测的同时，也接收到基准站发出的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。差分GPS分为两大类：伪距差分和载波相位差分。 1． 伪距差分原理这是应用最广的一种差分。在基准站上，观测所有卫星，根据基准站已知坐标和各卫星的坐标，求出每颗卫星每一时刻到基准站的真实距离。再与测得的伪距比较，得出伪距改正数，将其传输至用户接收机，提高定位精度。这种差分，能得到米级定位精度，如沿海广泛使用的“信标差分”。2．载波相位差分原理载波相位差分技术又称RTK（Real Time Kinematic）技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。即是将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。载波相位差分可使定位精度达到厘米级。大量应用于动态需要高精度位置的领域。G P S 应 用 --------------------------------------------------------------------------------按其 作 用 分GPS应用于导航　　主要是为船舶,汽车,飞机等运动物体进行定位导航。例如：　　　　 1.船舶远洋导航和进港引水　　　　 2.飞机航路引导和进场降落　　　　 3.汽车自主导航　　　　 4.地面车辆跟踪和城市智能交通管理　　　　 5.紧急救生　　　　 6.个人旅游及野外探险　　　　 7.个人通讯终端(与手机，PDA，电子地图等集成一体)GPS应用于授时校频　　 1.电力，邮电，通讯等网络的时间同步　　 2.准确时间的授入　　 3.准确频率的授入GPS应用于高精度测量　　 1.各种等级的大地测量，控制测量　　 2.道路和各种线路放样　　 3.水下地形测量　　 4.地壳形变测量，大坝和大型建筑物变形监测　　 5.GIS应用　　6.工程机械（轮胎吊，推土机等）控制　　 7.精细农业按 其 应 用 领 域 分　 a. 军事用途 美国海军核潜艇配备GPS的士兵GPS导航的舰载飞弹  　b. 民间用途 车辆导航管理 对航空器的定位及导航 农业监控 配备GPS的巡警 圣母峰的隆起研究 土地测量工程森林调查、资源管理 自助旅游 生态研究给动物戴的GPS项圈  　　正如人们所说："GPS的应用，仅受人们的想象力制约。"GPS问世以来，已充分显示了其在导航，定位领域的霸主地位。许多领域也由于GPS的出现而产生革命性变化。目前，几乎全世界所有需要导航，定位的用户，都被GPS的高精度，全天候，全球覆盖，方便灵活和优质价廉所吸引。　　我国的GPS应用发展势头迅猛，短短几年，GPS在我国的应用已从少数科研单位和军用部门迅速扩展到各个民用领域，GPS的广泛应用改变人们的工作方式，提高了工作效率，带来了巨大的经济效益。可以说，GPS在我国的应用前景是无限的。网友谈GPS网友谈： 一、要根据自己的用途和实力购买，如只是在笔记本电脑上用，那你只要买一只gps-mouse gm210就可以了，如果你喜欢登山和旅游，我建议你购买gm101手持机，它还可以通过usb与电脑连接做为接收器使用，它的地图还可以diy.二、品牌也很重要，品牌代表质量。三、最好能找一家正规公司，因为一开始都不太会用gps，如有使用上的问题，正规公司比较可*。四、有条件最好当时测试一下，1、是可以学习如何使用，2、防止gps没有设置好耽误自己的时间，3、检查一下要买的gps好不好使用。五、我建议不要购买pda自带gps的系统，市面上有几款合一的pda我都用过，不是很好，1、gps与pda合一的机，pda部分自身的性能不是很好，与市面上的主流要差，2、合一的机的gps不能与其它的如笔记本电脑等配合使用，投资不能很好的发挥。3、合一的机一般都自带软件，软件不一定是我们喜欢使用的软件，没有可选余地。六、使用gps还有很重要的一点就是地图，现在市场上知名品牌的gps精度都可以，但国内的地图因国家有控制，所以有人工偏差，不是很准，所以购买完gps后,地图就是我们要考虑的另一个问题，有一好的gps加上好的地图才能发挥其最大功效。七、购买gps设备还要考虑一点，就是能一机多用，如以前的老本本能不能配合起来，新的电脑能不能配合使用，不用再多花钱。如我购买的270u它可以用在老本本（市场上老本本只有几百元），也可在新本本上用，还可在pcc掌上电脑上用，gm101有usb线可独立使用也可通过usb连到电脑上做为一个接收器使用。反正有一点就是让gps发挥最大效能。八、gps接收器的外壳也是一个要考虑的地方，一般gps接收器都在野外、室外、车中使用，对环境要求比较高，gps接收器的外壳最好采用工程塑料，不要只考虑外观好看，实用最重要。九、gps内部也不能忽视，gps的核心是主芯片，主芯片有好几种，最好采用美国sirf公司的，市场上的接收器品牌多，还要我们认准这颗“心”。