物流动态跟踪技术7

军事上，GPS已成为自动化指挥系统、先进武器系统及新的战役战术理论的一项关键性基本保障技术，它被广泛应用于陆海空及战略导弹等各军兵种。民用上，GPS能为地面车辆、人员、商船、渔船、游艇、民航机导航定位，用于航道测量、河流及港口导航、大地测量、海洋石油勘探、钻台井位的精确定位、管道铺设、机场着陆、交通管制等。5GIS技术概述（4）GPS主要功能 GPS的主要功能表现在以下几个方面：跟踪车辆、船舶（掌握动态位置）信息传递和查询（双向交流信息）及时报警（紧急救援）支持管理（物流系统管理）5GIS技术概述（3）GPS定义

定位精确度高定位时间短（1s定位或测速）执行操作简便（“傻瓜化”）功能多、应用广（测量、导航、测速、测时）全球、全天候作业5GIS技术概述（4）GPS系统的主要特点

5GIS技术概述（5）GPS系统的组成GPS系统包括三大部分：空间部分—GPS卫星星座；地面控制部分—地面监控系统；用户设备部分—GPS信号接收机。

空间部分：提供星历和时间信息发射伪距和载波信号提供其它辅助信息用户部分：接收并测卫星信号记录处理数据提供导航定位信息地面控制部分：中心控制系统实现时间同步跟踪卫星进行定轨GPS工作卫星及其星座由高度约为2万km的21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成，记作（21＋3）GPS星座。空间卫星系统由均匀分布在6个轨道平面上的24颗高轨道工作卫星构成，每颗卫星都配备有精度极高的原子钟（30万年的误差为1s）。卫星星座的分布设置要保证地球上任何地点，任何时刻至少可以同时观测到四颗卫星。1）GPS空间卫星星座5GIS技术概述（5）GPS系统的组成

主控站（1个） 主控站为全系统提供时间基准，监视、控制卫星的轨道，处理检测站送来的各种数据，编制各卫星星历，计算和修正时钟误差及电离层对电波传播造成的偏差。监测站（5个）

它的主要任务是接收卫星信号，监测卫星的工作状态，并向主控站提供观测数据。

注入站（3个）

它的作用是将主控站计算出的卫星星历、卫星轨道和卫星钟的改正数等注入到卫星中。此外，也能自动向主控站发射信号，每分钟报告一次自己的工作状态。2）

地面监控系统5GIS技术概述（5）GPS系统的组成一个主控站：科罗拉多•斯必灵司三个注入站：阿松森（Ascencion)

迭哥•伽西亚(DiegoGarcia)

卡瓦加兰(kwajalein)五个监测站=1个主控站+3个注入站+夏威夷（Hawaii)3）地面控制部分55HawaiiAscencionDiegoGarciakwajaleinColoradosprings5GIS技术概述（5）GPS系统的组成

4）GPS信号接收机

GPS的用户设备主要由接收机硬件和处理软件组成，用于接收GPS卫星发射信号，经信号处理而获得用户位置、速度等信息，再通过数据处理完成导航和定位。GPS的用户只接收而不必发射信号，因此用户的数量不受限制。5GIS技术概述（5）GPS系统的组成1）卫星定位的基本原理首先假定卫星的位置为已知，而又能准确测定某地点A至卫星之间的距离，那么A点一定是位于以卫星为中心，所测得距离为半径的圆球面上。进一步，又测得点A至另一卫星的距离，则A点一定处在前后两个圆球面相交的圆环上。另外，还可测得与第三个卫星的距离，通过3个定位球面就可以确定A点在地球上的空间位置。如果要定位空中位置（如飞机），还可通过第4颗卫星。5GIS技术概述（5）GPS定位和导航原理GPS的定位原理在太空中如果只有一颗卫星，并知道某被观测物与这颗卫星的距离，那么被观测物肯定在以卫