GPS的應(yīng)用
主要是為船舶、汽車、飛機等運動物體進(jìn)行定位導(dǎo)航。例如:
1.船舶遠(yuǎn)洋導(dǎo)航和進(jìn)港引水
a.飛機航路引導(dǎo)和進(jìn)場降落
b.汽車自主導(dǎo)航
c.地面車輛跟蹤和城市智能交通管理
d.緊急救生
e.個人旅游及野外探險
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(wǎng)絡(luò)的時間同步
a.準(zhǔn)確時間的授入
b.準(zhǔn)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,大壩和大型建筑物變形監(jiān)測
4.GIS應(yīng)用
a.工程機械(輪胎吊,推土機等)控制
b.精細(xì)農(nóng)業(yè)
GPS在道路工程中的應(yīng)用
GPS在道路工程中的應(yīng)用,目前主要是用于建立各種道路工程控制網(wǎng)及測定航測外控點等。隨著高等級公路的迅速發(fā)展,對勘測技術(shù)提出了更高的要求,由于線路長,已知點少,因此,用常規(guī)測量手段不僅布網(wǎng)困難,而且難以滿足高精度的要求。目前,國內(nèi)已逐步采用GPS技術(shù)建立線路首級高精度控制網(wǎng),然后用常規(guī)方法布設(shè)導(dǎo)線加密。實踐證明,在幾十公里范圍內(nèi)的點位誤差只有2厘米左右,達(dá)到了常規(guī)方法難以實現(xiàn)的精度,同時也大大提前了工期。GPS技術(shù)也同樣應(yīng)用于特大橋梁的控制測量中。由于無需通視,可構(gòu)成較強的網(wǎng)形,提高點位精度,同時對檢測常規(guī)測量的支點也非常有效。GPS技術(shù)在隧道測量中也具有廣泛的應(yīng)用前景,GPS測量無需通視,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)濟和社會效益。
GPS在汽車導(dǎo)航和交通管理中的應(yīng)用
三維導(dǎo)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(dǎo)航器進(jìn)行導(dǎo)航。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)是在全球定位系統(tǒng)GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新型技術(shù)。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)由GPS導(dǎo)航、自律導(dǎo)航、微處理機、車速傳感器、陀螺傳感器、CD-ROM驅(qū)動器、LCD顯示器組成。GPS導(dǎo)航系統(tǒng)與電子地圖、無線電通信網(wǎng)絡(luò)、計算機車輛管理信息系統(tǒng)相結(jié)合,可以實現(xiàn)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(yīng)用(舉例)
以國內(nèi)首套專業(yè)的GPS長途客運車輛管理系統(tǒng)——雅迅長途客運GPS智能管理系統(tǒng)為例,它就是結(jié)合了衛(wèi)星定位技術(shù)、GPRS/CDMA通訊業(yè)務(wù)、GIS技術(shù)、圖像采集技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫等技術(shù),在客運公司建立一個總控(C/S結(jié)構(gòu)和B/S結(jié)構(gòu)相結(jié)合),其它設(shè)為分控,公安部門和運管部門等各部門建立??氐闹行南到y(tǒng),系統(tǒng)由控制中心系統(tǒng)、無線通信平臺(GPRS/CDMA)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、車載設(shè)備四部分組成一個全天候、全范圍的駕駛員管理和車輛跟蹤的綜合平臺;系統(tǒng)可對注冊車輛實施動態(tài)跟蹤、監(jiān)控、拍照、行車記錄、管理、數(shù)據(jù)分析等功能,監(jiān)控車輛可以在電子地圖上顯示出來,并保存車輛運行軌跡數(shù)據(jù);操作終端可任意選擇服務(wù)器內(nèi)部局域網(wǎng)或國際互聯(lián)網(wǎng)對中心進(jìn)行訪問并可通過IE瀏覽器提供網(wǎng)上綜合客車管理數(shù)據(jù)分析控制系統(tǒng)(B/S結(jié)構(gòu));且系統(tǒng)軟其容量可隨時根據(jù)中心服務(wù)器和操作終端硬件配置進(jìn)行擴展,最大為五十萬輛,入網(wǎng)車輛不僅可以是長途客運車輛,也可以旅游車等社會車輛。同時系統(tǒng)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(shù)在導(dǎo)航儀中的應(yīng)用舉例
國際領(lǐng)先GPS導(dǎo)航儀品牌:Ahada(艾航達(dá))――源自美國硅谷,現(xiàn)已登錄中國!
產(chǎn)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,并保留下來,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(guī)劃
◎GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)會根據(jù)你設(shè)定的起始點和目的地,自動規(guī)劃一條線路。
◎規(guī)劃線路可以設(shè)定是否要經(jīng)過某些途徑點。
◎規(guī)劃線路可以設(shè)定是否避開高速等功能。
3) 自動導(dǎo)航
◎語音導(dǎo)航:
用語音提前向駕駛者提供路口轉(zhuǎn)向,導(dǎo)航系統(tǒng)狀況等行車信息,就像一個懂路的向?qū)Ц嬖V你如何駕車去目的地一樣。導(dǎo)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(dá)目的地。
◎畫面導(dǎo)航:
在操作終端上,會顯示地圖,以及車子現(xiàn)在的位置,行車速度,目的地的距離,規(guī)劃的路線提示,路口轉(zhuǎn)向提示的行車信息。
◎重新規(guī)劃線路:
當(dāng)你沒有按規(guī)劃的線路行駛,或者走錯路口時候,GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)會根據(jù)你現(xiàn)在的位置,為你重新規(guī)劃一條新的到達(dá)目的地的線路。
引GPS種類
GPS衛(wèi)星接收機種類很多,根據(jù)型號分為測地型、全站型、定時型、手持型、集成型;根據(jù)用途分為車載式、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(dǎo)航型接收機
此類型接收機主要用于運動載體的導(dǎo)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碼偽距測量,單點實時定位精度較低,一般為±10m,有SA影響時為±100m。 這類接收機價格便宜,應(yīng)用廣泛。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同,此類接收機還可以進(jìn)一步分為:
車載型——用于車輛導(dǎo)航定位;
航海型——用于船舶導(dǎo)航定位;
航空型——用于飛機導(dǎo)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(yīng)高速運動。
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(jìn)行相對定位,定位精度高。儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價格較貴。
3. 授時型接收機
這類接收機主要利用GPS衛(wèi)星提供的高精度時間標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行授時,常用于天文臺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(jìn)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(dá)幾千公里的精密定位。
4.2.3 按接收機通道數(shù)分類
GPS接收機能同時接收多顆GPS衛(wèi)星的信號,為了分離接收到的不同衛(wèi)星的信號,以實現(xiàn)對衛(wèi)星信號的跟蹤、處理和量測,具有這樣功能的器件稱為天線信號通道。根據(jù)接收機所具有的通道種類可分為:
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(guān)型接收機
碼相關(guān)型接收機是利用碼相關(guān)技術(shù)得到偽距觀測值。
平方型接收機
平方型接收機是利用載波信號的平方技術(shù)去掉調(diào)制信號,來恢復(fù)完整的載波信號,通過相位計測定接收機內(nèi)產(chǎn)生的載波信號與接收到的載波信號之間的相位差,測定偽距觀測值。
混合型接收機
這種儀器是綜合上述兩種接收機的優(yōu)點,既可以得到碼相位偽距,也可以得到載波相位觀測值。
干涉型接收機
這種接收機是將GPS衛(wèi)星作為射電源,采用干涉測量方法,測定兩個測站間距離。
經(jīng)過20余年的實踐證明,GPS系統(tǒng)是一個高精度、全天候和全球性的無線電導(dǎo)航、定位和定時的多功能系統(tǒng)。 GPS技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為多領(lǐng)域、多模式、多用途、多機型的國際性高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
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(jìn)行相對定位,定位精度高。儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價格較貴。根據(jù)使用用途和精度,又分為靜態(tài)(單頻)接收機和動態(tài)(雙頻)接收機即RTK.
目前,在GPS技術(shù)開發(fā)和實際應(yīng)用方面,國際上較為知名的生產(chǎn)廠商有美國Trimble(天寶)導(dǎo)航公司、瑞士Leica Geosystems(徠卡測量系統(tǒng))、日本TOPCON(拓普康)公司,國內(nèi)廠家主要有南方測繪、中海達(dá)、華測、科力達(dá)等。
南方測繪的GPS接收機產(chǎn)品主要有RTK S82、S86、S82-1、S86-T、藍(lán)牙靜態(tài)GPS等。其中S82-T采用一體化設(shè)計,集成GPS天線、UHF數(shù)據(jù)鏈、BD970、天寶嵌入式定位技術(shù)、即插即用式U盤設(shè)計、藍(lán)牙通訊模塊、鋰電池,其RTK定位精度:平面±(25px+1ppm),垂直±(50px+1ppm);靜態(tài)后處理精度: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(dá)測繪的GPS接收機產(chǎn)品主要包括靜態(tài)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(yuǎn)距離查看衛(wèi)星狀況等關(guān)鍵信息,8200X配備有語音導(dǎo)航功能,可通過面板直接設(shè)置靜態(tài)采集關(guān)鍵參數(shù)衛(wèi)星高度角和采樣間隔。RTK產(chǎn)品主要有珠峰HD-5800、V8 CORS RTK、V8GNSS RTK。RTK作業(yè)精度:靜態(tài)后處理精度: 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(chuàng)新技術(shù)。
華測的GPS接收機產(chǎn)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(nèi)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產(chǎn)品,其中,X90為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(jìn)口藍(lán)牙模塊和電池,動態(tài)精度:水平10mm+1ppm,垂直20mm+1ppm;靜態(tài)精度:水平5mm+1ppm,垂直10mm+1ppm,能達(dá)到10-30公里的作用范圍(因?qū)嶋H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(jìn)行測量。X90具有靜態(tài)、快速靜態(tài)、RTK、PPK、碼差分等多種測量模式,精度范圍為毫米級到亞米級。而且可與天寶,徠卡等主流品牌聯(lián)合作業(yè)。
科力達(dá)GPS是一個新興品牌,主要型號有風(fēng)云K9和靜態(tài)K7??屏_(dá)風(fēng)云K9雙頻RTK GPS接收機帶電池重量0.8kg,為國內(nèi)最輕一款GPS接收機,采用密封橡膠圈設(shè)計,防塵防水等級達(dá)到IP67。堅固輕便的外殼,抗2米自然跌落,2W低功耗,數(shù)據(jù)更新率高達(dá)20Hz,信號重捕獲:0.5~1.0秒。靜態(tài)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(guān)技術(shù),能夠有效消除來自天線附近或強多路徑干擾環(huán)境下的多路徑干擾信號,具有高精度、高可靠性和高數(shù)據(jù)采樣率的特點,經(jīng)升級可支持俄羅斯的GLONASS衛(wèi)星定位系統(tǒng),從而實現(xiàn)GPS+GLONASS雙星系統(tǒng)定位能力。
車載GPS
當(dāng)通過硬件和軟件做成GPS定位終端用于車輛定位的時候,稱為車載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持有人那里,我們稱為第三方。所以GPS定位系統(tǒng)中還包含了GSM網(wǎng)絡(luò)通訊(手機通訊),通過GSM網(wǎng)絡(luò)用短信的方式把衛(wèi)星定位信息發(fā)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(xiàn)了車載GPS定位。 與此同時,在車上安裝相應(yīng)的探測傳感器,利用車載GPS定位的GSM網(wǎng)絡(luò)通訊功能,同樣能把防盜報警信息發(fā)送到第三方,或者把這個報警電話、短信直接發(fā)送到車主手機上,完成車載GPS防盜報警。這里可以看出,車載GPS定位的GSM網(wǎng)絡(luò)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(fā)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(jīng)常被大家提及的是一般的民用的導(dǎo)航gps,這樣的gps主要是給汽車定位,導(dǎo)航。目前越來越發(fā)達(dá)的道路,錯綜復(fù)雜的高架橋給駕駛者越來越難分辨道路。導(dǎo)航車載gps的確是給駕駛者帶來了極大的方便!
而且現(xiàn)在的導(dǎo)航gps還具有提前預(yù)警電子眼、查詢?nèi)珖糜尉包c、酒店等服務(wù)。的確是旅游帶來了極大的方便!以達(dá)伽馬鷹隼G808為例,以上功能均可以自助實現(xiàn),遠(yuǎn)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(wèi)星定位由于要通過第三方定位服務(wù),所以要交納不等的月/年服務(wù)費。
目前所有的GPS定位終端,都沒有導(dǎo)航功能。因為再需要增加硬件和軟件,成本提高。
我們在電視里看到的車載GPS廣告,和上述的車載GPS完全是兩回事。它是一種GPS導(dǎo)航產(chǎn)品,當(dāng)需要導(dǎo)航時,首先定位,也就是導(dǎo)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里,因為導(dǎo)航儀中缺少手機功能。比如你把導(dǎo)航儀放在車?yán)?,你朋友把車借開走了,導(dǎo)航儀不能發(fā)信息給你,那你就無法查找車輛位置。所以導(dǎo)航儀是不能定位的。
你說我買的是導(dǎo)航手機該行了吧,你想想,你把導(dǎo)航手機放在車上,現(xiàn)在車被盜了,那個手機會自己給你或第三方打電話發(fā)短信嗎?它是需要人來操作的。所以說目前的導(dǎo)航終端都沒有定位功能。
導(dǎo)航終端可以導(dǎo)航路線,讓你在陌生的地方不迷路,劃出路線讓你到達(dá)目的地,告訴你自己當(dāng)前位置,和周邊的設(shè)施等等。
中國目前在GPS應(yīng)該上取得了很大的市場.其中有很多公司是導(dǎo)航的.但是也有在GPS行業(yè)做定位管理的。
各種GPS/GIS/GSM/GPRS車輛監(jiān)控系統(tǒng)軟件、GSM和GPRS移動智能車載終端、系統(tǒng)的二次開發(fā)車輛監(jiān)控系統(tǒng)整體搭建方案.系統(tǒng)廣泛應(yīng)
用于公安,醫(yī)療,消防,交通,物流等領(lǐng)域。該方案基于NXP的PNX1090 Nexperia移動多媒體處理器硬件和由NXP與合作伙伴ALK Technologies聯(lián)合開發(fā)的軟件。NXP聲稱,該方案提供了設(shè)計師搭建一個帶導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)和高清晰度視頻播放和錄制、FM收音、圖像存儲和游戲。NXP以其運行于PNX0190上的swGPSPersonal軟件來實現(xiàn)GPS計算,從而取代了一個GPS基帶處理器,進(jìn)而降低了材料清單(BOM)成本并支持現(xiàn)場升級。
跟隨GPS 的一系列關(guān)聯(lián)的應(yīng)用都設(shè)計到數(shù)學(xué)和算法,和GIS系統(tǒng),地圖投影,坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換!
由于衛(wèi)星運行軌道、衛(wèi)星時鐘存在誤差,大氣對流層、電離層對信號的影響,以及人為的SA保護(hù)政策,使得民用GPS的定位精度只有100米。為提高定位精度,普遍采用差分GPS(DGPS)技術(shù),建立基準(zhǔn)站(差分臺)進(jìn)行GPS觀測,利用已知的基準(zhǔn)站精確坐標(biāo),與觀測值進(jìn)行比較,從而得出一修正數(shù),并對外發(fā)布。接收機收到該修正數(shù)后,與自身的觀測值進(jìn)行比較,消去大部分誤差,得到一個比較準(zhǔn)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(yù)警器
GPS預(yù)警器是通過GPS衛(wèi)星在GPS預(yù)警器中設(shè)定坐標(biāo)來完成的,比如遇到一個電子眼,然后通過相關(guān)設(shè)備在電子眼的正下方設(shè)立一個坐標(biāo),這樣,使得裝上這個坐標(biāo)點數(shù)據(jù)的預(yù)警器到達(dá)這個點時,在達(dá)到坐標(biāo)點的前300米左右就會開始預(yù)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(yù)警作用。這樣的準(zhǔn)確率跟數(shù)據(jù)點的多少是有關(guān)系的,主要就是利用衛(wèi)星的定位來實現(xiàn)了。這種利用電子眼的經(jīng)緯度信息進(jìn)行預(yù)警的方式,關(guān)鍵在于電子眼數(shù)據(jù)的及時更新.這種產(chǎn)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(dǎo)航儀,如凱旋智能預(yù)警GPS,配有反測速雷達(dá)機系統(tǒng),GPS預(yù)警和反測速雷達(dá)機預(yù)警,兩套系統(tǒng)同時工作,能夠全面的實現(xiàn)電子眼預(yù)警的功能.
GPStar智能GPS系統(tǒng)
主要由兩大部分組成,即:本地的監(jiān)控中心軟件管理平臺和遠(yuǎn)程的GPS智能車載終端。遠(yuǎn)程的GPS智能車載終端將車輛所處的位置信息、運行速度、運行軌跡等數(shù)據(jù)傳回到監(jiān)控中心,監(jiān)控中心接收到這些數(shù)據(jù)后,會立即進(jìn)行分析、比對等處理,并將處理結(jié)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(biāo)車輛采取必要措施。