全球衛星導航係統,就是gps技術在導航通訊領域的最新應用係統。衛星導航全球性大衆化民用,剛剛開始,有百種應用類型。衛星導航的生命期至少還有50年,gps概念的提出已有三十年,真正應用衹有十來年,現在gps現代化,gps iii新階段,延續到2020年。gps國際協會已統計出gps的117種不同類型的應用。蜂窩通信的集成和汽車應用還是當前最大的兩個市場。 衛星導航係統已經在大量應用中廣泛使用,而且總的發展趨勢是為實時應用提供高精度服務。
中國這個要逐步擴展為全球衛星導航係統的北斗導航係統(compass),將主要用於國傢經濟建設,為中國的交通運輸、氣象、石油、海洋、森林防火、災害預報、通信、公安以及其他特殊行業提供高效的導航定位服務。建設中的中國北斗導航係統(compass)空間段計劃由五顆靜止軌道衛星和三十顆非靜止軌道衛星組成,提供兩種服務方式,即開放服務和授權服務。北斗衛星將逐步擴展為全球衛星導航係。中國將陸續發射係列北斗導航衛星,逐步擴展為全球衛星導航係統。
gps應用:精細農業、科學研究(野外生物學、氣象學、地球科學)、環境監測、突發事件和災害評估、安全保障、天體與建築工程和自然資源分析的定位。衛星導航係統為人類帶來了巨大的社會和經濟效益,迄今,比較完善的衛星導航係統已經有美國gps和俄羅斯glomss係統,歐洲計劃推出自己的衛星導航係統galileo。
衛星導航的應用是建立導航衛星係統的根本出發點,也是其最終的歸宿。通常衛星導航的應用市場可以分為三大方面,是專業市場、批量市場和安防市場。全球衛星導航係統,從應用的角度可分成以下10類加以簡述,這就是:航空、航海、通信、人員跟蹤、消費娛樂、測繪、授時、車輛監控管理,和汽車導航與信息服務,以及其它類:
1. 航空 歐洲的galileo便是新建的全球導航星座,它與gps配合起來,可以大大提高導航衛星的可用性,使單一的gps市區可用性從55%提高到gps/galileo共用時的95%。gps技術建立廣域增強係統(waas)逐步代替原先的微波着陸/儀表着陸係統,美國的waas係統計劃在2003年下半年運營,地面改正數據可以通過靜地衛星轉發給飛機。
2. 航海 衛星導航接收機廣泛地用於海上行駛的各類船衹,dgps則廣泛地用於沿岸與進港,以及內河行駛的船衹,精度可達到2-3m。在衛星導航接收機與無綫通信手段集成後,該係統便成為一個位置報告係統和緊急救援係統。許多漁船將gps與雷達和魚探器結合在一起,産生明顯的經濟效益。
3. 通信與導航的融合 衛星導航接收機與無綫電通信機的結合是自然發生的,這種融合産生的意義是非常深遠的。實際上,這是移動計算機(pda)、蜂窩電話和gps接收機的係統集成和完美整合。
4. 人員跟蹤 個人跟蹤的應用需求與e911這類導航手機或稱定位手機思路相似,但其産品類型和主要功能定位則與它們大相徑庭。首先要求其體積和功耗要小,便於隱藏或佩帶,如手錶之類。其應用功能可以由中心加以激活或啓動,以利於獲取佩帶者所在位置。
5. 消費娛樂 徒步旅行者、獵人、越野滑雪者,野外工作人員和戶外活動者現在常應用袋式gps定位器,配上電子地圖,可以在草原、大漠、鄉間、山野或無人區內找到自己的目的地。
6. 測繪 gps測繪還可用於繪圖、地藉測量、地球板塊測量、火山活動監測、gis領域、大橋監測、水壩監測、滑坡監測、大型建築物監測等。這種測量技術的實時動態化(rtk)可以用於海洋河道公路測量,以及礦山、大型工程建設工地等作為自動化管理和機械控製。
7. 授時 gps設備還用於作為時間同步裝置,特別是作為交易處理定時(如在atm機中)和通信網絡中應用。
8. 車輛監控管理
9. 汽車導航與信息服務
10. 其它
gps係統
1.gps係統的開發背景 20世紀70年代,隨着美蘇軍備競賽的升級。美國國防部不惜斥資120億美元研製軍用定位係統。
2.gps係統概述 gps係統由空間部分、地面測控部分和用戶設備三部分組成。
(1)空間部分 gps係統的空間部分由空間gps衛星星座組成。
(2)控製部分 控製部分包括地球上所有監測與控製衛星的設施。
(3)用戶部分 gps用戶部分包括gps接收機和用戶團體。
2.gps定位服務 聯邦無綫電導航計劃中規定的gps定位服務包括精密定位服務(pps)和標準定位服務(sps)。
(1)pps 授權的精密定位係統用戶需要密碼設備和特殊的接收機,包括美國軍隊、某些政府機構以及批準的民用用戶。
(2)sps 對於普通民用用戶,美國政府對於定位精度實施控製,僅提供sps服務。sps服務可供全世界用戶免費、無限製地使用。
3.gps設備成本 gps接收機的價格差異很大,一般取决於接收機的功能。小型民用sps接收機的價格不足200美元。
glonass係統
1.glonass係統概述 1982年,俄羅斯衛星導航係統glonass的第一顆衛星升空,從此開始應用於測量與導航領域。
2.glonass定位技術 glonass的定位技術與gps相同,即以精確的定時和衛星量程計算為基準來進行。
3.gps與glonass係統比較 gps和glonass係統有很多相似之處,但很明顯glonass努力采用較少的衛星數量。
galileo係統
1.galileo係統的提出 1999年6月召開的歐洲交通運輸部長會議通過了撥款3700萬歐元完成被稱為galileo的新一代衛星導航係統。2008年投入運營。
2.galileo係統的選擇與挑戰 如何開發galileo係統最終將在2000年下半年的歐洲交通運輸部長會議上作出决定。
3.galileo係統的性能 galileo係統提供3種等級的性能: ·全球·地區·局域。
4.gaiaieo係統的業務類型 係統還定義了3種類型的業務: ·開放接入業務(oas)。·一類控製接入業務(cas1)·二類控製接入業務(cas 2)。
5.galileo係統的體係結構 galileo係統的星座可由9顆靜止衛星與21顆中軌道(meo)衛星或者完全由30顆meo 衛星組成。
6.galileo係統與gps和glonass的兼容性 射頻兼容性對於實現三個係統的互操作至關重要:係統不能相互幹擾或降低接收機的性能。 |
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