单元十六-任务2应用层---了解GPS技术应用

1、任务一、任务一、GPS通信基本操作任务二、任务二、了解GPS技术应用学习目标1. 认识GPS通信模块；2. 了解GPS基本原理3. 掌握GPS通信实验步骤4. 总结GPS在物联网中的应用任务二 了解GPS的技术应用 我国的北斗GPS系统发展迅速，按计划将在2020年实现全球定位导航服务，而且定位精度将达到厘米级别，成为令国人骄傲和自豪的高科技项目。 本任务将学习GPS的基本的定位原理，了解影响GPS精度的因素，并分析了解GPS的应用。思考：1. 什么是GPS？2. GPS 定位原理？3. 实验箱中包含有哪些功能模块？4. 总结GPS的应用GPS 系统的定位原理 GPS定位的基本原理是利用了三维

2、空间坐标轴。在太空轨道上高速运动的卫星某瞬间位置是位置确定的已知量（基础的数据，也叫起算数字），用三维度坐标表示为 X1，Y1，Z1，再根据接收时间可算出物体与卫星间的距离d1。利用三棵卫星可得到三个方程，采用空间距离后方交会的方法，可以推算、确定待测点的位置（定位）。如图X-3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）。原理示意图介绍原理介绍 GPS系统的工作原理是：安装在车辆上的GPS接收机根据收到的卫星信息计算出车辆的当前位置，通信控制器从GPS接收机输出的信号中提取所需要的位置、

3、速度和时间信息，结合车辆身份等信息形成数据包，然后通过移动运营商的GPRS网络发往监控中心。监控中心的服务器接收车载机发送的数据，并从中提取出定位信息，根据各车辆的车号和组号等，在监控中心的电子地图上显示出来。同时，控制中心的系统管理员可以查询各车辆的运行状况，根据车流量合理调度车辆。GPS应用领域1. 测量 利用载波相位差分技术（RTK），在实时处理两个观测站的载波相位的基础上，可以达到厘米级的精度。与传统的手工测量手段相比，GPS技术有着巨大的优势：1）测量精度高。 2）操作简便，仪器体积小，便于携带。 3）全天候操作。4）观测点之间无须通视。5）测量结果统一在WGS84坐标下，信息自动接

4、收、存储，减少繁琐的中间处理环节。 应用领域2. 交通跟踪、导航租车服务、物流配送等行业利用GPS技术对车辆进行跟踪、调度管理，合理分布车辆，以最快的速度响应用户的乘车或送请求，降低能源消耗，节省运行成本。 GPS在车辆导航方面发挥了重要的角色，在城市中建立数字化交通电台，实时发播城市交通信息，车载设备通过GPS进行精确定位，结合电子地图以及实时的交通状况，自动匹配最优路径，并实行车辆的自主导航。3. 救援利用GPS定位技术，可对火警、救护、警察进行应急调遣，提高紧急事件处理部门对火灾、犯罪现场、交通事故、交通堵塞等紧急事件的响应效率。特种车辆（如运钞车）等，可对突发事件进行报警、定位，将损失

5、降到最低。4. 农业 把GPS技术引入农业生产，实施所谓的“精准农业耕作”。该方法是利用GPS进行农田信息定位获取，包括产量监测、土样采集等，计算机系统通过对数据的分析处理，决策出农田地块的管理措施，把产量和土壤状态信息装入带有GPS设备的喷施器中，从而精确地给农田地块施肥、喷药。实现不减产的情况下，降低生产成本，有效避免资源浪费，降低因施肥除虫对环境造成的污染。5、娱乐消遣 GPS逐渐走进了人们的日常生活，成为人们旅游、探险的好帮手。通过GPS，人们可以在陌生的城市里迅速地找到目的地，并且可以最优的路径行驶；野营者带者GPS接收机，可快捷地找到合适的野营地点，不必担心迷路；甚至一些高档的电子

6、游戏，也使用了GPS仿真技术。6、军事 GPS现代化是为了更好地支持和保障军事行动。在有危险的，或有威胁的环境下，要求GPS能对作战成员的战斗力提供更好的支持，对他们的生命提供更安全的保障，能有助于各类武器发挥更有效的作用。甚至决定战争的走向。具体项目介绍上海的交通跨进了上海的交通跨进了“卫星时代卫星时代”。 同学们是否注意到公交站台的变化，即上海公交开发的一项便民实事工程，让乘客候车时能随时了解实时的车辆的运行消息，不再“毛估估”，其借助的就是GPS卫星定位系统。除了公交，出租、长途等行业如今也“武装”起了GPS，上海的交通可以说是一脚跨进了“卫星时代”。 通过GPS定位，巴士公司率先将一些线路的调度站和行驶中的公交车联上了网。营运车辆的“一举一动”通过卫星传送实时反映到调度室的电脑上，路况如何、道路拥堵，调度员“足不出户”尽收眼底，然后根据实际情况安排发车间隔。据了解，到今年底将有近千辆公交车装上这种“千里眼”。 全行业的GPS出租车调度平台正在打造。具体项目介绍 GPS综合服务平台是车辆调度服务中心的核心，提供GPS信息的采集、格式转换与分发服务，响应用户的各种命令请求，提供数据库应用与存储服务，完成用户身份识别与安全控制。它包括：用户服务代理（UAS）、派发中心（EGF）、数据库应用服务器（DAS）、通讯接口（CI）及系统信息管理（MIS）软