全球卫星定位系统
GPS
及其在现代交通运输中的应?/p>
摘要?/p>
随着科学技术的发展和高等级公路的快速修建,
GPS
技术在道路工程
和交通运输中的应用也更加的广泛和深入。本文笔者介绍了全球卫星定位系统
GPS
的原理及特点,详细阐述了在交通运输中的应用?/p>
关键词:
GPS
技术原理交通运?/p>
一、全球定位系?/p>
GPS
及其原理介绍
GPS
定义:利用卫星,
在全球范围内实时进行定位、导航的系统?/p>
称为全球
定位系统。全球卫星定位系?/p>
GPS
是美?/p>
70
年代初在
?/p>
子午仪卫星导航定?/p>
?/p>
技
术上发展而起的具有全球性、全能性(陆地、海洋、航空与航天?/p>
、全天候性优
势的导航定位、定时、测速系统?/p>
GPS
由三大子系统构成:空间卫星系统、地?/p>
监控系统、用户接收系统?/p>
工作原理?/p>
24
?/p>
GPS
卫星在离地面
1
?/p>
2
千公里的高空上,?/p>
12
小时
的周期环绕地球运行,
使得在任意时刻,
在地面上的任意一点都可以同时观测?/p>
4
颗以上的卫星?/p>
由于卫星的位置精确可知,?/p>
GPS
观测中,我们可得到卫星到接收机的?/p>
离,利用三维坐标中的距离公式,利?/p>
3
颗卫星,就可以组?/p>
3
个方程式,解?/p>
观测点的位置
(X,Y
,Z)
。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差,实际上有
4
个未知数?/p>
X
?/p>
Y
?/p>
Z
和钟差,因而需要引入第
4
颗卫星,形成
4
个方程式进行
求解,从而得到观测点的经纬度和高程?/p>
事实上,
接收机往往可以锁住
4
颗以上的卫星?/p>
这时?/p>
接收机可按卫星的?/p>
座分布分成若干组,每?/p>
4
颗,然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位,
从而提高精度?/p>
由于卫星运行轨道?/p>
卫星时钟存在误差?/p>
大气对流层?/p>
电离层对信号的影响,
以及人为?/p>
SA
保护政策,使得民?/p>
GPS
的定位精度只?/p>
100
米。为提高定位
精度,普遍采用差?/p>
GPS(DGPS)
技术,建立基准?/p>
(
差分?/p>
)
进行
GPS
观测,利
用已知的基准站精确坐标,
与观测值进行比较,
从而得出一修正数,
并对外发布?/p>
接收机收到该修正数后?/p>
与自身的观测值进行比较,
消去大部分误差,
得到一?/p>
比较准确的位置。实验表明,利用差分
GPS
,定位精度可提高?/p>
5
米?/p>
二?/p>
GPS
系统及其特点
?/p>
1
?/p>
?/p>
GPS
系统分类
1
)空间卫星系?/p>
空间卫星系统由均匀分布?/p>
6
个轨道平面上?/p>
24
颗高?/p>
道工作卫星构成,各轨道平面相对于赤道平面的倾角?/p>
55
度,轨道平面间距
60