GPS和GIS有什么區(qū)別?你了解GPS的系統(tǒng)組成嗎?

GPS是一個(gè)定位系統(tǒng)，通過(guò)GPS定位系統(tǒng)，我們手機(jī)里的地圖軟件、車載導(dǎo)航系統(tǒng)才能正常運(yùn)行。為增進(jìn)大家對(duì)GPS的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)GPS和GIS的區(qū)別以及GPS的系統(tǒng)組成予以介紹。如果你對(duì)GPS具有興趣，不妨和小編一起來(lái)繼續(xù)往下閱讀哦。

一、GPS和GIS區(qū)別

簡(jiǎn)單的說(shuō)GPS如何運(yùn)作：每一顆衛(wèi)星會(huì)告訴您使用的接收機(jī)三件事，我是第幾號(hào)衛(wèi)星，我現(xiàn)位置在那里，我什么時(shí)候送這訊息給您。當(dāng)您的GPS接收機(jī)接收到這些資料后會(huì)將星歷資料及Almanac存起來(lái)使用，這些資料也用做修正GPS接收機(jī)上的時(shí)間。GPS接收機(jī)比較每一衛(wèi)星訊號(hào)接收到的時(shí)間及本身接收機(jī)的時(shí)間的不同，而計(jì)算出每一衛(wèi)星道接收機(jī)的距離。接收機(jī)若在接收到更多衛(wèi)星時(shí)，它可利用三角公式計(jì)算出接收機(jī)所在位置。三顆衛(wèi)星可做所謂2D定位(經(jīng)度及緯度)，四顆或更多衛(wèi)星可做所謂3D定位(經(jīng)度、緯度及高度)。接收機(jī)繼續(xù)不段地更新您的位置，所以它可計(jì)算出您的移動(dòng)方向及速度。

絕大多數(shù)單獨(dú)的GPS接收機(jī)以經(jīng)緯度和GPS高度表示位置。但是坐標(biāo)如北緯24度，東經(jīng)121度和100公尺高對(duì)你決定所在位置并不很好用，你還需要知道你在地圖上的位置。GIS地理信息系統(tǒng)是存于計(jì)算機(jī)中的地圖數(shù)據(jù)庫(kù)(Database)，GIS能比紙上地圖更為精致復(fù)雜。它可以是三度空間以顯示地形圖，也可包括其它有用的信息，如加油站、旅游勝地的照片等等，汽車導(dǎo)航系統(tǒng)就是GPS和GIS之組合，這種應(yīng)用被人看好是21世紀(jì)GPS市場(chǎng)中最龐大的一部分。另需特別注意GPS的高度。它并不是真正距地面上的高度，也不是海平面上的高度，因?yàn)镚PS接收機(jī)不是GIS，并不知道外面世界的真象。

二、GPS系統(tǒng)組成

(一)空間部分

GPS衛(wèi)星的主體呈圓柱形，兩側(cè)有太陽(yáng)能帆板，能自動(dòng)對(duì)日定向。太陽(yáng)能電池為衛(wèi)星提供工作用電。每顆衛(wèi)星都配備有多臺(tái)原子鐘，可為衛(wèi)星提供高精度的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。衛(wèi)星上帶有燃料和噴管，可在地面控制系統(tǒng)的控制下調(diào)整自己的運(yùn)行軌道。GPS衛(wèi)星的基本功能是：接收并存儲(chǔ)來(lái)自地面控制系統(tǒng)的導(dǎo)航電文;在原子鐘的控制下自動(dòng)生成測(cè)距碼和載波;并將測(cè)距碼和導(dǎo)航電文調(diào)制在載波上播發(fā)給用戶;按照地面控制系統(tǒng)的命令調(diào)整軌道，調(diào)整衛(wèi)星鐘，修復(fù)故障或啟用備用件以維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。不同型號(hào)的衛(wèi)星的外形也各不相同。

GPS衛(wèi)星可分為試驗(yàn)衛(wèi)星和工作衛(wèi)星兩類。各種類型的基本特征如下：

(1)試驗(yàn)衛(wèi)星

試驗(yàn)衛(wèi)星也稱原型衛(wèi)星。衛(wèi)星重774千克(包括310千克的燃料)，設(shè)計(jì)壽命為5年。為滿足方案論證和整個(gè)系統(tǒng)試驗(yàn)、改進(jìn)的需要，美國(guó)1978~1985年間從加利福尼亞州的范登堡空軍基地用Atlas火箭先后發(fā)射了11顆試驗(yàn)衛(wèi)星。其中第7顆衛(wèi)星發(fā)射失敗，未進(jìn)入預(yù)定軌道。1995年底，最后一顆試驗(yàn)衛(wèi)星停止工作。

(2)工作衛(wèi)星

BlockⅡ衛(wèi)星重約1.5t，設(shè)計(jì)壽命為7.5年。每顆衛(wèi)星耗資4800萬(wàn)美元。1989年2月至1990年10月間，從佛羅里達(dá)州的肯納維拉爾空間基地用DeltaⅡ火箭發(fā)射了9顆BlockⅡ衛(wèi)星。與試驗(yàn)衛(wèi)星相比，BlockⅡ衛(wèi)星做了許多改進(jìn)，衛(wèi)星可存儲(chǔ)14天的導(dǎo)航電文，并具有實(shí)施SA和AS的能力。BlockⅡA衛(wèi)星(A：Advanced)重約17t，衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命為7.5年，衛(wèi)星具備互相通信的能力。衛(wèi)星存儲(chǔ)導(dǎo)航電文的能力增加至180天。SVN35和SVN36衛(wèi)星上配備了激光反射棱鏡，可以通過(guò)激光測(cè)距來(lái)分析衛(wèi)星鐘和衛(wèi)星星歷的誤差，檢驗(yàn)GPS測(cè)距的精度。反射棱鏡的大小為24×20厘米。

(二)控制部分

地面監(jiān)控部分是由分布在世界各地的五個(gè)地面站組成，按功能可分為監(jiān)測(cè)站、主控站和注入站三種。監(jiān)測(cè)站內(nèi)設(shè)有雙頻GPS接收機(jī)、高精度原子鐘、氣象參數(shù)測(cè)試儀和計(jì)算機(jī)等設(shè)備，主要任務(wù)是完成對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)的連續(xù)觀測(cè)，并將搜集的數(shù)據(jù)和當(dāng)?shù)貧庀笥^測(cè)資料經(jīng)過(guò)處理后傳送到主控站。主控站除了協(xié)調(diào)管理地面監(jiān)控系統(tǒng)外，還負(fù)責(zé)將監(jiān)測(cè)站的觀測(cè)資料聯(lián)合處理，推算衛(wèi)星的星歷、衛(wèi)星鐘差和大氣修正參數(shù)，并將這些數(shù)據(jù)編制成導(dǎo)航電文送到注入站;另外，它還可以調(diào)整偏離軌道的衛(wèi)星，使之沿預(yù)定軌道運(yùn)行，調(diào)度備用衛(wèi)星，以替代失效的衛(wèi)星開展工作。注入站的主要任務(wù)是將主控站編制的導(dǎo)航電文、計(jì)算出的衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘差的改正數(shù)等，通過(guò)直徑為3.6米的天線注入相應(yīng)的衛(wèi)星 。

(三)用戶部分

用戶設(shè)備主要由GPS接收機(jī)、硬件和數(shù)據(jù)處理軟件、微處理機(jī)及終端設(shè)備組成;GPS接收機(jī)由主機(jī)、天線和電源組成。其主要任務(wù)是捕獲、跟蹤并鎖定衛(wèi)星信號(hào);對(duì)接收的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行處理，測(cè)量出GPS信號(hào)從衛(wèi)星到接收機(jī)天線間傳播的時(shí)間;譯出GPS衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航電文，實(shí)時(shí)計(jì)算接收機(jī)天線的三維位置、速度和時(shí)間 。

以上便是此次帶來(lái)的GPS相關(guān)內(nèi)容，通過(guò)本文，希望大家對(duì)GPS已經(jīng)具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，將于后期帶來(lái)更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!