GPS定位功能的簡(jiǎn)單介紹

前言

GPS(Global Positioning System)GPS系統(tǒng)是一個(gè)高精度、全天候和全球性的無(wú)線電導(dǎo)航、定位和定時(shí)的多功能系統(tǒng)。它是由空間部分、地面控制部分和用戶部分所組成的。GPS定位作為其功能之一。其計(jì)劃始于1973年，1994年進(jìn)入完全運(yùn)行狀態(tài)。

GPS定位是指利用全球?qū)Ш较到y(tǒng)，通過(guò)接收衛(wèi)星信號(hào)GSM無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)適時(shí)確定地面位置，并將GPS確定的地面位置傳遞到一些專業(yè)的定位平臺(tái)。它是GPS技術(shù)應(yīng)用中的一項(xiàng)常用功能，中心端采用固定IP接入，用來(lái)接收和處理GPS終端通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)提交上來(lái)的各種數(shù)據(jù)，如終端當(dāng)前位置信息，終端的各種報(bào)警信息等，同時(shí)處理客戶端提交上來(lái)的各種查詢請(qǐng)求。

GPS定位是結(jié)合了GPS技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)(GSM/GPRS/CDMA)、圖像處理技術(shù)及GIS技術(shù)的定位技術(shù)，主要可實(shí)現(xiàn)如下功能：1.跟蹤定位2.軌跡回放3.報(bào)警(報(bào)告)4.地圖制作功能5.里程統(tǒng)計(jì)6.車輛信息管理7.短信通知功能8.車輛遠(yuǎn)程控制9.車載電話10.油耗檢測(cè)11.車輛調(diào)度

GPS定位方法

GPS定位的方法是多種多樣的，用戶可以根據(jù)不同的用途采用不同的定位方法。GPS定位方法可依據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，作如下劃分：

一、根據(jù)定位所采用的觀測(cè)值

偽距GPS定位，偽距定位所采用的觀測(cè)值為GPS偽距觀測(cè)值，所采用的偽距觀測(cè)值既可以是C/A碼偽距，也可以是P碼偽距。偽距定位的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單，對(duì)定位條件的要求低，不存在整周模糊度的問(wèn)題，可以非常容易地實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位;其缺點(diǎn)是觀測(cè)值精度低，C/A 碼偽距觀測(cè)值的精度一般為3米，而P碼偽距觀測(cè)值的精度一般也在30個(gè)厘米左右，從而導(dǎo)致定位成果精度低，另外，若采用精度較高的P碼偽距觀測(cè)值，還存在AS的問(wèn)題。

載波相位GPS定位，載波相位定位所采用的觀測(cè)值為GPS的載波相位觀測(cè)值，即L1、L2或它們的某種線性組合。載波相位定位的優(yōu)點(diǎn)是觀測(cè)值的精度高，一般優(yōu)于2個(gè)毫米;其缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)處理過(guò)程復(fù)雜，存在整周模糊度的問(wèn)題。

二、根據(jù)定位的模式

絕對(duì)GPS定位，絕對(duì)定位又稱為單點(diǎn)定位，這是一種采用一臺(tái)接收機(jī)進(jìn)行定位的模式，它所確定的是接收機(jī)天線的絕對(duì)坐標(biāo)。這種定位模式的特點(diǎn)是作業(yè)方式簡(jiǎn)單，可以單機(jī)作業(yè)。絕對(duì)定位一般用于導(dǎo)航和精度要求不高的應(yīng)用中。

相對(duì)GPS定位，相對(duì)定位又稱為差分定位，這種定位模式采用兩臺(tái)以上的接收機(jī)，同時(shí)對(duì)一組相同的衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)，以確定接收機(jī)天線間的相互位置關(guān)系。

三、根據(jù)獲取定位結(jié)果的時(shí)間

實(shí)時(shí)GPS定位，實(shí)時(shí)定位是根據(jù)接收機(jī)觀測(cè)到的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)地解算出接收機(jī)天線所在的位置。

非實(shí)時(shí)GPS定位，非實(shí)時(shí)定位又稱后處理定位，它是通過(guò)對(duì)接收機(jī)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理以進(jìn)行定位得方法。

四、根據(jù)定位時(shí)接收機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

動(dòng)態(tài)GPS定位，所謂動(dòng)態(tài)定位，就是在進(jìn)行GPS定位時(shí)，認(rèn)為接收機(jī)的天線在整個(gè)觀測(cè)過(guò)程中的位置是變化的。也就是說(shuō)，在數(shù)據(jù)處理時(shí)，將接收機(jī)天線的位置作為一個(gè)隨時(shí)間的改變而改變的量。動(dòng)態(tài)定位又分為Kinematic和Dynamic兩類。

靜態(tài)GPS定位，所謂靜態(tài)定位，就是在進(jìn)行GPS定位時(shí)，認(rèn)為接收機(jī)的天線在整個(gè)觀測(cè)過(guò)程中的位置是保持不變的。也就是說(shuō)，在數(shù)據(jù)處理時(shí)，將接收機(jī)天線的位置作為一個(gè)不隨時(shí)間的改變而改變的量。在測(cè)量中，靜態(tài)定位一般用于高精度的測(cè)量定位，其具體觀測(cè)模式多臺(tái)接收機(jī)在不同的測(cè)站上進(jìn)行靜止同步觀測(cè)，時(shí)間由幾分鐘、幾小時(shí)甚至數(shù)十小時(shí)不等。

GPS定位的應(yīng)用

現(xiàn)實(shí)生活中，GPS定位主要用于用于對(duì)移動(dòng)的人、寵物、車及設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)定位監(jiān)控的一門技術(shù)。由于GPS定位所具有的全天候、高精度和自動(dòng)測(cè)量的特點(diǎn)，作為先進(jìn)的測(cè)量手段和新的生產(chǎn)力，已經(jīng)融入了國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。

目前物流等行業(yè)存在的貨物遺失、被盜或發(fā)送錯(cuò)誤等情況。該定位裝置可作為財(cái)產(chǎn)跟蹤器。使行業(yè)用戶、個(gè)人用戶及政府用戶實(shí)時(shí)掌握移動(dòng)資產(chǎn)的地理信息，全面提高移動(dòng)資產(chǎn)管理效率和安全監(jiān)控系數(shù)。該跟蹤器有助于客戶更加有效的利用移動(dòng)資源進(jìn)行高效運(yùn)作，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)客戶的利益最大化。

在工程測(cè)量方面，應(yīng)用GPS靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù)，布設(shè)精密工程控制網(wǎng)，用于城市和礦區(qū)油田地面沉降監(jiān)測(cè)、大壩變形監(jiān)測(cè)、高層建筑變形監(jiān)測(cè)、隧道貫通測(cè)量等精密工程。加密測(cè)圖控制點(diǎn)，應(yīng)用GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)(簡(jiǎn)稱RTK)測(cè)繪各種比例尺地形圖和用于施工放樣。

在航空攝影測(cè)量方面，我國(guó)測(cè)繪工作者也應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行航測(cè)外業(yè)控制測(cè)量、航攝飛行導(dǎo)航、機(jī)載GPS航測(cè)等航測(cè)成圖的各個(gè)階段，如下圖示。

在地球動(dòng)力學(xué)方面，GPS技術(shù)用于全球板塊運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)和區(qū)域板塊運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)。我國(guó)已開始用兵GPS技術(shù)監(jiān)測(cè)南極洲板塊運(yùn)動(dòng)、青藏高原地殼運(yùn)動(dòng)、四川鮮水河地殼斷裂運(yùn)動(dòng)，建立了中國(guó)地殼形變觀測(cè)網(wǎng)、三峽庫(kù)區(qū)形變觀測(cè)網(wǎng)、首都圈GPS形變監(jiān)測(cè)網(wǎng)等。GPS技術(shù)已經(jīng)用于海洋測(cè)量、水下地形測(cè)繪。

在個(gè)人用戶設(shè)備方面，GPS定位主要是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行。當(dāng)接收機(jī)捕獲到跟蹤的衛(wèi)星信號(hào)后，就可測(cè)量出接收天線至衛(wèi)星的偽距離和距離的變化率，解調(diào)出衛(wèi)星軌道參數(shù)等數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，接收機(jī)中的微處理計(jì)算機(jī)就可按定位解算方法進(jìn)行定位計(jì)算，計(jì)算出用戶所在地理位置的經(jīng)緯度、高度、速度、時(shí)間等信息。

總結(jié)

GPS定位在各方面的應(yīng)用是十分廣泛的，進(jìn)入21世紀(jì)GPS技術(shù)將不斷加強(qiáng)和發(fā)展。本文對(duì)GPS定位的概念、定位方法以及應(yīng)用領(lǐng)域等方面作了簡(jiǎn)單介紹。