GPS定位功能的簡(jiǎn)單介紹

前言

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

GPS定位是指利用全球導航系統，通過(guò)接收衛星信號GSM無(wú)線(xiàn)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(zhuān)業(yè)的定位平臺。它是GPS技術(shù)應用中的一項常用功能，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)的各種數據，如終端當前位置信息，終端的各種報警信息等，同時(shí)處理客戶(hù)端提交上來(lái)的各種查詢(xún)請求。

GPS定位是結合了GPS技術(shù)、無(wú)線(xiàn)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)現如下功能：1.跟蹤定位2.軌跡回放3.報警(報告)4.地圖制作功能5.里程統計6.車(chē)輛信息管理7.短信通知功能8.車(chē)輛遠程控制9.車(chē)載電話(huà)10.油耗檢測11.車(chē)輛調度

GPS定位方法

GPS定位的方法是多種多樣的，用戶(hù)可以根據不同的用途采用不同的定位方法。GPS定位方法可依據不同的分類(lèi)標準，作如下劃分：

一、根據定位所采用的觀(guān)測值

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

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

二、根據定位的模式

絕對GPS定位，絕對定位又稱(chēng)為單點(diǎn)定位，這是一種采用一臺接收機進(jìn)行定位的模式，它所確定的是接收機天線(xiàn)的絕對坐標。這種定位模式的特點(diǎn)是作業(yè)方式簡(jiǎn)單，可以單機作業(yè)。絕對定位一般用于導航和精度要求不高的應用中。

相對GPS定位，相對定位又稱(chēng)為差分定位，這種定位模式采用兩臺以上的接收機，同時(shí)對一組相同的衛星進(jìn)行觀(guān)測，以確定接收機天線(xiàn)間的相互位置關(guān)系。

三、根據獲取定位結果的時(shí)間

實(shí)時(shí)GPS定位，實(shí)時(shí)定位是根據接收機觀(guān)測到的數據，實(shí)時(shí)地解算出接收機天線(xiàn)所在的位置。

非實(shí)時(shí)GPS定位，非實(shí)時(shí)定位又稱(chēng)后處理定位，它是通過(guò)對接收機接收到的數據進(jìn)行后處理以進(jìn)行定位得方法。

四、根據定位時(shí)接收機的運動(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)，認為接收機的天線(xiàn)在整個(gè)觀(guān)測過(guò)程中的位置是變化的。也就是說(shuō)，在數據處理時(shí)，將接收機天線(xiàn)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(lèi)。

靜態(tài)GPS定位，所謂靜態(tài)定位，就是在進(jìn)行GPS定位時(shí)，認為接收機的天線(xiàn)在整個(gè)觀(guān)測過(guò)程中的位置是保持不變的。也就是說(shuō)，在數據處理時(shí)，將接收機天線(xiàn)的位置作為一個(gè)不隨時(shí)間的改變而改變的量。在測量中，靜態(tài)定位一般用于高精度的測量定位，其具體觀(guān)測模式多臺接收機在不同的測站上進(jìn)行靜止同步觀(guān)測，時(shí)間由幾分鐘、幾小時(shí)甚至數十小時(shí)不等。

GPS定位的應用

現實(shí)生活中，GPS定位主要用于用于對移動(dòng)的人、寵物、車(chē)及設備進(jìn)行遠程實(shí)時(shí)定位監控的一門(mén)技術(shù)。由于GPS定位所具有的全天候、高精度和自動(dòng)測量的特點(diǎn)，作為先進(jìn)的測量手段和新的生產(chǎn)力，已經(jīng)融入了國民經(jīng)濟建設、國防建設和社會(huì )發(fā)展的各個(gè)應用領(lǐng)域。

目前物流等行業(yè)存在的貨物遺失、被盜或發(fā)送錯誤等情況。該定位裝置可作為財產(chǎn)跟蹤器。使行業(yè)用戶(hù)、個(gè)人用戶(hù)及政府用戶(hù)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)管理效率和安全監控系數。該跟蹤器有助于客戶(hù)更加有效的利用移動(dòng)資源進(jìn)行高效運作，提高企業(yè)競爭力，實(shí)現客戶(hù)的利益最大化。

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

在航空攝影測量方面，我國測繪工作者也應用GPS技術(shù)進(jìn)行航測外業(yè)控制測量、航攝飛行導航、機載GPS航測等航測成圖的各個(gè)階段，如下圖示。

在地球動(dòng)力學(xué)方面，GPS技術(shù)用于全球板塊運動(dòng)監測和區域板塊運動(dòng)監測。我國已開(kāi)始用兵GPS技術(shù)監測南極洲板塊運動(dòng)、青藏高原地殼運動(dòng)、四川鮮水河地殼斷裂運動(dòng)，建立了中國地殼形變觀(guān)測網(wǎng)、三峽庫區形變觀(guān)測網(wǎng)、首都圈GPS形變監測網(wǎng)等。GPS技術(shù)已經(jīng)用于海洋測量、水下地形測繪。

在個(gè)人用戶(hù)設備方面，GPS定位主要是能夠捕獲到按一定衛星截止角所選擇的待測衛星，并跟蹤這些衛星的運行。當接收機捕獲到跟蹤的衛星信號后，就可測量出接收天線(xiàn)至衛星的偽距離和距離的變化率，解調出衛星軌道參數等數據。根據這些數據，接收機中的微處理計算機就可按定位解算方法進(jìn)行定位計算，計算出用戶(hù)所在地理位置的經(jīng)緯度、高度、速度、時(shí)間等信息。

總結

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