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中职物流信息技术应用(主编谢雪梅 北理工版)课件:第六章 GPS技术.ppt
文档介绍:
第六章 GPS技术
第一节 GPS技术简述
第二节物流领域中的GPS技术应用
第一节 GPS技术简述
一、GPS基本概念
全球***系统(Global Positioning System)简单地说是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻,地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星,以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度,以便实现导航、定位、授时等功能。这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人,安全、准确地沿着选定的路线,准时到达目的地。
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第一节 GPS技术简述
GPS是20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、核爆监测和应急通信等一些军事目的,是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验,到1994年3月,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星已经布设完成。GPS定位技术具有高精度、高效率和低成本的优点,使其在各类大地测量控制网的加强改造和建立以及在公路工程测量和大型构造物的变形测量中得到了较为广泛的运用。
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第一节 GPS技术简述
二、GPS的构成
GPS系统主要由三部分组成:空间部分,又称GPS卫星星座;地面控制部分即地面监控系统;用户设备部分——GPS接收机。
1.GPS卫星星座
GPS的空间部分是由24颗工作卫星组成,它位于距地表20200km的上空,均匀分布在6个轨道面上(每个轨道面4颗),轨道倾角为55°。此外,还有4颗有源备份卫星在轨运行。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图像。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。
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第一节 GPS技术简述
GPS卫星产生两组电码,一组称为C/A码(Coarse/Acquisition Code11 023MHz),另一组称为P码(Procise Code 10 123MHz),P码因频率较高,不易受干扰,定位精度高,因此受美国军方管制,并设有密码,一般民间无法解读,主要为美国军方服务。C/A码人为采取措施而刻意降低精度后,主要开放给民间使用。
2.地面监控系统
地面控制部分由1个主控站,5个全球监测站和3个地面控制站组成。监测站均配装有精密的铯钟和能够连续测量到所有可见卫星的接收机。监测站将取得的卫星观测数据,包括电离层和气象数据,经过初步处理后,传送到主控站。主控站从各监测站收集跟踪数据,计算出卫星的轨道和时钟参数,然后将结果送到3个地面控制站。
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第一节 GPS技术简述
地面控制站在每颗卫星运行至上空时,把这些导航数据及主控站指令注入卫星。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。如果某地面站发生故障,那么在卫星中预存的导航信息还可用一段时间,但导航精度会逐渐降低。
3.GPS接收机
用户设备部分即GPS信号接收机,其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星,并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后,即可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据,接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算,计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。
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第一节 GPS技术简述
接收机硬件和机内软件以及GPS数据的后处理软件包构成完整的GPS用户设备。GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。接收机一般采用机内和机外两种直流电源。设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。在用机外电源时机内电池自动充电。关机后,机内电池为RAM存储器供电,以防止数据丢失。目前各种类型的接收机体积越来越小,质量越来越轻,便于野外观测使用。
三、GPS的系统功能
GPS的系统功能具体分述如下:
1.黑匣子记录
自动记录车辆行驶的时间、行驶路线和停车地点,物流公司对所有行车记录可在车辆返回后回放,对司机进行考核。
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第一节 GPS技术简述
2.车辆定位查询
调度中心可随时了解车辆的实时位置,并能在中心的电子地图上准确地显示车辆当时的状态(如速度、运行方向等信息)。
3.车载信息打印
利用车载信息打印机,可将调度中心发往车载终端的文字信息打印出来,为用户单位提供考核和分析的依据。
4.越界报警
公司(企业)可以设定车辆的运行线路或界限,当车辆超出界限时,将自动向调度中心发出车辆越界报警,中心将自动对车辆实时跟踪。
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第一节 GPS技术简述
5.网络查询
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