中国GPS测绘行业介绍.doc

目录国外主流品牌公司介绍2Trimble(天宝)品牌2Ashtech（阿什泰克）品牌2Leica（徕卡）品牌2Topcon（拓普康）品牌2JAVAD（佳瓦特）品牌3品牌代理商介绍3天宝品牌代理商：3阿什泰克品牌代理商3拓普康品牌代理商4徕卡代理商4佳瓦特代理商4GPS仪器分类5GPS工作方式介绍6GPS定位原理7GPS的应用方法8GPS民用8GPS行业相关背景介绍国外主流品牌公司介绍Trimble(天宝)品牌Trimble导航公司成立于1978年，20多年来一直在GPS技术开发和实际应用方面处于行业领先地位。今天Trimble的技术在导航，精确授时，无线网同步，高精度大地工程综合解决方案，精准农业等方面发挥着不可替代的作用。与我们有关的主导产品：4000SSI，4600，4700，5700，5800，R7，R8，R7 GNSSAshtech（阿什泰克）品牌美国麦哲伦导航定位公司(Magellan Corporation)（原：泰雷兹导航）是消费产品、测绘产品、GIS和OEM GPS 导航及定位产品市场中的领导者。麦哲伦是全球第一个手持GPS 商标，1989年便推出了消费类的手持GPS,至今保持着在消费类GPS领先的地位. 与我们有关的主导产品Z-12，LOCUS，Z-Surveyor，Z-Xtreme，Z-max，Z-MAX .net，ProMark 500Leica（徕卡）品牌来自瑞士的徕卡是世界最知名的品牌之一，其主要产品为光学测量仪器、显微镜和相机。徕卡集团的前身为举世闻名的测绘行业领头雁-瑞士Wild（威特）厂，1990年，该厂与西德Leica、Leitz、瑞士Kern及英国Cambridge等十几家大公司组成跨国型的大集团，并于2000年7月在欧洲上市。经过一百多年的发展，徕卡的产品已在全世界各个地区得到了广泛的使用，徕卡产品的高精度、高技术、高质量、耐用性更为其赢得了众多的荣誉。也我们有关的主导产品：SR530,1203系列接收机，全站仪Topcon（拓普康）品牌Topcon公司是一家日本公司，起初是以医用光学设备起家。它的主要的生产线为Topcon全站仪器，由于Topcon全站仪的便宜的价格，现在成为全球使用最多的全站仪。2000年跟JAVAD公司签署技术合作五年，共同开发生产GPS接收机，到2005年技术合作协议终止，它收购了以前JAVAD公司以前所有GPS生产线，形成了自己的GPS接收机，所以现在的Topcon接收机在JAVAD早期的产品几乎是一样的。与我们相关我产品：Legacy，Hiper，GS-3JAVAD（佳瓦特）品牌JAVAD公司是全球GNSS技术最领先的公司。它在世界上有两个第一：技术上唯一能做到多星双频并跟踪北斗和伽利略的GPS公司（其他公司最多只能达到GPS的单星频或者双星单频）；唯一能做到每秒100次定位数据输出的GPS公司（其他公司最多只能达到20次每秒）。美国JAVAD公司创建于1998年，是一家专门生产高精度GPS/GLONASS接收机系统软件 硬件产品的专业公司。Javad Ashjaee博士是JAVAD公司的创建者，曾在Trimble任职五年，成为公司的先行者，后又成为Ashtech公司的奠基人，他是站在高精度GPS巨人肩上的佼佼者。经过3年的磨砺和积聚，JAVAD公司于1999年推出了第四代GPS/GLONASS双系统接收机唯一能做到双星双频40通道的OEM板JAVAD 40，各项指标都有质的突破。40板除了能达到双星双频的最高配置外，还拥有诸多顶级专利技术。其中最负盛名的就是“多路径抑制”，它使得接收机能在复杂的环境下依然收星良好，例如：树木下、高墙周围，与其他接收机相比，效果极其显著。JAVAD刚刚推出此项专利时，我国某军用研究所曾花巨资购买带有此项专利的JAVAD板。与我们有关的产品：Maxor，Maxor-GGD112T，Legacy，LEXON品牌代理商介绍天宝品牌代理商：北京麦格天宝集团，北京天拓公司，武汉耐特公司，西普瑞格公司，欧亚测量公司美国天宝公司在国内走的路线是发展有限个代理商的路线，目前，只有五个代理商，这其中主要按区域来划分，比较大的行业也有相应的划分，比如石油行业全部由麦格天宝来做。它们的代理商制度比较严格，不能跨区域出货，这些协调工作由天宝北京代表处负责。阿什泰克品牌代理商北京天泰正合公司，上海达恒科技公司，沈阳天信众维公司。现在阿什泰克这个品牌已经不存在了。但是考虑到我们的配件维修工作，所以还叫原来的品牌名称。现在的公司叫Magellan（麦哲伦）。麦哲伦公司原本是一家以GPS个人消费品著称的公司，有着悠久的历史，它和Garmin（高明）并称全球两个手持机的运营商，不同的是麦哲伦走的是军工产品路线，而高明走的是个人用品路线。阿什泰克公司是一个小而精的公司，主要专注于精密产品方面，后来被麦哲伦公司收购，丰富了麦哲伦公司的产品线。Ashtech品牌在2003年8月被法国THALES（泰雷兹）集团收购，取消Ashtech品牌，泰雷兹集团于2005年年底因运营不利，又把ASHTECH卖回了麦哲伦，后更名为麦哲伦。在中国，设有麦哲伦代表处，代理商主要走大代理商，可以批发给二级代理商的路线。市场比较混乱。分区域管理。拓普康品牌代理商拓普康的代理商众多，他们中国的路线走门店+小代理商的路线，这主要考虑到它全站仪产品。因为全站仪大部分在门店销售，所以拓普康的代理商众多。他们有很严格的代理商制度，由中国专门的一个公司做管理和出货工作。也是不能跨区域销售。他们的管理服务符合ISO9001认证，是目前大公司里少有的管理到位的公司。在整个GPS测绘行业里，拓普康是走势稳定向上的公司，以后的路程无可限量。徕卡代理商北京华徕新虹公司徕卡一直主导高端全站仪行业，在国内外，全站仪属徕卡的最好。有很多的行业，甚至把徕卡的全站仪作为作业和指定行业用产品，不用徕卡全站仪，成果不合格，所以在高端应用领域，比如大坝变形，重大和水利工程，精密工程等应用当中均采用徕卡的全站仪。在起初的时候，徕卡一直以SR530型GPS接收机作为主流产品，持续了很长的时间，在2003年，徕卡GPS工厂宣布关闭，后来与NovAtel（诺瓦泰）公司合作，制造了徕卡1200系列接收机，主导机型以1230为主，现在仍然是它的主导产品。大概去年年初的时候，徕卡被海克斯康收购，它在北京的代表处也消失了，现在的市场也一片混乱，基本上每个省就有一个代理商，最大的代理商以华徕新虹为最大，徕卡以后的路能走多远，不得而知，因为海克斯康只看重了徕卡的水下光学产品。佳瓦特代理商北京天测公司佳瓦特代理商目前只有天测公司一家，之前为合众思众所代理，在去年年初的时候，换成天测代理。事实上，GPS市场上认为为南方测绘为总代理。也就是说，天测公司扮演的JAVAD公司驻中国代表处的角色。佳瓦特是一家以OEM产品居多的公司，对于成品的开发，远远不足，也是一个小而精的公司，他的创始人就是曾经的ASHTECH公司的创始人，走的是技术创新路线。对于成品的外包装，包括相关手册的编写等外围产品，均下功不够。佳瓦特主要面向军方用户，他的产品非常严格，可以满足几乎所以军工企业的产品要求，包括在振动，加速度，温度，湿度控制等等军工指标当中，它都是整个GPS行业中一流的。起初JAVAD以双系统卫星跟踪处理而著称，现在发展到任意的多系统卫星处理。这是它在业内所威名的，包括现在的伽利略，北斗系统，它均可以跟踪到。随着俄罗斯卫星升空的颗数越来越多，相信，JAVAD公司在以后有长足的竞争力。GPS仪器分类GPS接收机可以根据用途、工作原理、接收频率等进行不同的分类：1. 按接收机的用途分类 导航型接收机 此类型接收机主要用于运动载体的导航，它可以实时给出载体的位置和速度。这类接收机一般采用C/A码伪距测量，单点实时定位精度较低，一般为+-25MM，有SA影响时为+-100MM。这类接收机价格便宜，应用广泛。根据应用领域的不同，此类接收机还可以进一步分为： 车载型用于车辆导航定位； 航海型用于船舶导航定位； 航空型用于飞机导航定位。由于飞机运行速度快，因此，在航空上用的接收机要求能适应高速运动。 星载型用于卫星的导航定位。由于卫星的速度高达7KM/S以上，因此对接收机的要求更高。 测地型接收机 测地型接收机主要用于精密大地测量和精密工程测量。这类仪器主要采用载波相位观测值进行相对定位，定位精度高。仪器结构复杂，价格较贵。 授时型接收机 这类接收机主要利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时，常用于天文台及无线电通讯中时间同步。2. 按接收机的载波频率分类 单频接收机：单频接收机只能接收L1载波信号，测定载波相位观测值进行定位。由于不能有效消除电离层延迟影响，单频接收机只适用于短基线（15KM的精密定位。 双频接收机： 双频接收机可以同时接收L1，L2载波信号。利用双频对电离层延迟的不一样，可以消除电离层对电磁波信号的延迟的影响，因此双频接收机可用于长达几千公里的精密定位。3. 按接收机通道数分类GPS接收机能同时接收多颗GPS卫星的信号，为了分离接收到的不同卫星的信号，以实现对卫星信号的跟踪、处理和量测，具有这样功能的器件称为天线信号通道。根据接收机所具有的通道种类可分为： 多通道接收机 序贯通道接收机 多路多用通道接收机4. 按接收机工作原理分类 码相关型接收机 码相关型接收机是利用码相关技术得到伪距观测值。 平方型接收机 平方型接收机是利用载波信号的平方技术去掉调制信号,来恢复完整的载波信号通过相位计测定接收机内产生的载波信号与接收到的载波信号之间的相位差，测定伪距观测值。 混合型接收机 这种仪器是综合上述两种接收机的优点，既可以得到码相位伪距，也可以得到载波相位观测值。 干涉型接收机 这种接收机是将GPS卫星作为射电源，采用干涉测量方法，测定两个测站间距离。 静态定位中，GPS接收机在捕获和跟踪GPS卫星的过程中固定不变，接收机高精度地测量GPS信号的传播时间，利用GPS卫星在轨的已知位置，解算出接收机天线所在位置的三维坐标。而动态定位则是用GPS接收机测定一个运动物体的运行轨迹。GPS信号接收机所位于的运动物体叫做载体（如航行中的船舰，空中的飞机，行走的车辆等）。上面介绍了很多种分类，我们偏重于按用途分类和频率分类，下面按频率分类各种品牌接收机的分类：单频接收机：天宝：4600，阿什泰克：LOCUS，ProMark2，拓普康：HIPER，徕卡：SR510，1210双频接收机：天宝：4000SSE，4700，5700，5800，R8，R7，R7 GNSS徕卡：SR530，1230拓普康：HIPER阿什泰克：Z-Xtreme，Z-Suryeyor，Z-MAX，Mark 500GPS工作方式介绍GPS的工作方式主要分为：u 静态测量 常规静态测量 快速静态测量u 动态测量： 准动态测量 RTK测量静态测量的技术特点：n 整周模糊度作为未知数的经典算法n 用于各等级控制测量，高精度测量快速静态测量的技术特点：n 整周模糊度快速逼近技术（FARA）n 适宜于短基线，一般控制测量准动态测量的技术特点：n 已知基线反求整周模数度 RTK测量的技术特点：n 基准站：连续观测n 数传电台：传送观测数据n OTF算法：行进过程中初始化n 实时获取坐标：监视精度n 电子手簿：用户界面n 智能化：水平电子手簿应用软件n 用途：碎部测量、细部放样GPS定位原理事实上，GPS的定位原理非常简单。天上有很多卫星，这些卫星每时每刻的空间位置都是已知的，接收机的任务就是测量接收机到卫星之间的距离，这样，卫星到接收机的距离就可以得到，如果同时接收到多颗卫星，那么就可得到多个三角星，这样通过数学上的解三角就可确定接收机的坐标，也就是定位了。接收机测距的原理也很简单，卫星每时每刻都在向地面发送电波，也就是通常人们所说的C/A码，P码，L1载波，L2载波，这些电波的传播速度跟光速是一样的，接收机通过测定卫星开始发送到接收机收到电波的时间差，然后这个时间差乘以光速就可得到卫星到接收机的距离了。有关上面所提到的C/A码，P码，L1载波，L2载波的概念，我可以打一个很形象的例子。C/A码，P码就如同生活到我们听到广播中的声音信号一样，它对我们是有用的。而L1载波，L2载波就如同我们收台的所说的调频91.5兆赫。在声音信号传送过程当中，由于声音信号非常弱，所以注定它不能传播的很远，为了提高传输距离，我们人为的把它和高频波（91.5兆赫，相当于L1载波，L2载波）混和，高频波信号强，所以可以传输的远，这样声音信号也可以传输远了，当我们用收音机（相当于接收机）收到后，然后把声音解析出来，就听到了声音。接收机也是这样，接收到卫星信号后，就可以测量出传播的时间，就可以得到卫星的位置和到卫星的距离了。GPS的应用方法GPS民用1 GPS在遥感中的应用遥感技术在军事及民用中一直得到广泛应用并起着十分重要的作用，但是随着人们对遥感成像要求的提高，以往的卫星成像，由于其存在失真，因此不能满足高精度场合的需要。例如在“海湾”战争中，由于沙特阿拉伯现有地图是20多年前绘制的，多国部队要想成功击败伊拉克军队，必须立刻得到有关地区的精确地图，但采用常规的绘图技术需要很长时间才能完成，当采用了含有GPS技术的卫星遥感后，及时绘制出了所需的地图。绘图过程包括：先在卫星图像中选出地面上可分辨物，如路口、建筑物以及地理地标等，然后用GPS接收机确定出每个特征点的具体位置并输入到计算机中，计算机然后将卫星图像进行变形以适应GPS坐标系统。该系统不仅能快速、费用有效地提供一系列地图，它还能提供常规地图不能提供的军用信息，如从这类地图中可分辨出炮车可从哪些地方畅通无阻。由于采用GPS后，可以迅速、廉价地提高图像的精度，获得信息丰富的图像，因而在军事冲突以及商业战中，GPS与卫星成像相结合将发挥重要作用，同时也为传统的勘探、测绘提供很有吸引力的候选方案。2 GPS在GIS中的应用GIS是地理信息系统的缩写，地理信息系统是近几年兴起来的集计算机技术，地理，遥感，GPS，测绘等等诸多行业于一身的系统，方便于数据的管理，并能为决策者提供最优化的方案。GPS可以作为GIS系统采集数据的一种非常直接的手段，方便，快捷。把GPS与一个带有GIS终端采集软件的PDA相连接，GPS得到坐标，以及其他的属性信息，就可以存储到PDA的终端采集软件当中，回到室内后，把PDA中的数据导入到现有的GIS系统当中，就可以实时，快捷的更新GIS数据库，从而为决策层作出实时的决策。3 GPS在救援中的应用不论是海上救援和陆地救援，一个最大的困难是救援人员不知道被救人员的具体位置，被救人即使保持着与救援人员的通信联系，也无法告知其精确坐标使用GPS后，这一困难便不复存在了，如人员在沙漠中遇险，通过无线电波报告其由GPS得到的精确位置，救援人员在GPS系统的精确导引下可迅速、准确地实施救援，在“海湾战争”中，GPS在救援中起了重要作用。GPS用于救援的另一个实例是在快艇的越洋比赛中。为对比赛中遇险的快艇及时进行救援，所有参赛的快艇都配有便携式GPS接收机，艇长每天都在一预定时刻报告其GPS接收机显示的位置，整个救援保障系统由计算机控制，以保证询问及对参赛快艇实施精确定位。这种采用PC机的GPS导航系统将使比赛更加安全，如果组织者知道每个参赛快艇的位置，那么就可提供更可靠的救援保障。同样原理，GPS也可用在探险、登山、越野等活动的救援中，使这些活动更加安全地开展。4 GPS在农业中的应用众所周知，种子、肥料以及农用化学制品的合理撒播对提高农作物产量起着非常重要的作用，但要将它们准确撒到所需位置很困难，这是限制农作物增产的主要原因之一。而采用GPS可提高作物投入(如种子和肥料)的精确性，从而为增加产量和效益提供了一种极好的途经。此外，一般的投放不可避免地存在遗漏或重复投放的问题，由此造成很大浪费，若装备了精密导航系统(如GPS)，既可解决遗漏和重复投放，又可节省种子和农用化学制品，最终提高了产量。为了将种子、化肥等投放物准改投放到所需的位置，需要在农业生产中综合进GPS和地理信息系统(GIS)。这样一个系统靠GPS对农业设备进行导引，此外还包括对土壤抽样以建立一个GIS数据库、对农机具进行改装以安装GPS设备、以及相应的计算机软硬件的开发。另外使用数字式土壤地图和地形模型可增强精密农用系统的能力。精确耕作法是指农场主采集土壤样本，了解土壤的化学成分。农场主可以将这种信息输入到个人计算机中，并且将这台存储了有土壤信息的汁算机安置在配备有GPS接收机的拖拉机上，随后，农场主就能按需施肥了。精确耕作还能用于喷洒农药(农场主将杂草分布情况输入计算机中)，也可用于实时计算收割产量。5 GPS在森林防火中的应用在森林灭火过程中，为控制火势，消防人员必须掌握有关火情的精确的最新数据，据此作出决策。但是，由于森林大火曼延很快，而且其方向和火势不可预见，因此要做出决定是困难的。为采集数据并绘出火势图，需要一个不依赖于界碑或路标的一种动态位置确定系统(如GPS)。美国森林部门最近在两次森林火灾中采用了GPS进行火势快速评估和控制。其中一次，为制定出火后森林管理计划，携带GPS接收机的工作人员把整个着火的地区以及高强度燃烧的较小区域绘成地图。在另一次火灾中，采用了GPS和红外热探测系统来精确测定热点位置(火仍然在闷烧的小区域)，消防人员也采用GPS来确定燃烧区域的面积。GPS在森林防火中的实际应用证明，GPs装置的导航定位能力在森林防火中可发挥重要作用。目前新型、价廉的轻型GPS接收机可视为对热源精确定位的有效工具。侦察直升机上的人员可记录下热源位置，并通过无线电波特信息发射到地面以迅速作山反应。在此得到良好应用的GPS的两大特点是：第一，具有良好的重夏性。第二，采用的是通用的地理基准。采用通用地理基准确保了在不同时间和空间采集到的各组数据之间的空间兼容性。6 GPS在自然资源评估以及考古中的应用对自然资源，特别是那些空中看不清楚，地面又难以进入的大片原始森林的评估是困难的，因此考古学家、资