全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS及其在現(xiàn)代交通運輸中的應(yīng)用
發(fā)布日期: 2009-12-25 信息來源: 百度 作者: 洪麓豐
本文系統(tǒng)介紹了GPS的原理和其三大子系統(tǒng),著重介紹了GPS系統(tǒng)在交通運輸中的應(yīng)用,包括在道路工程、汽車導(dǎo)航和交通管理中的應(yīng)用以及其他應(yīng)用 一、全球定位系統(tǒng)GPS簡介 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS是美軍70年代初在“子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航定位”技術(shù)上發(fā)展而起的具有全球性、全能性(陸地、海洋、航空與航天)、全天候性優(yōu)勢的導(dǎo)航定位、定時、測速系統(tǒng)。
GPS由三大子系統(tǒng)構(gòu)成:空間衛(wèi)星系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)、用戶接收系統(tǒng)。 空間衛(wèi)星系統(tǒng) 空間衛(wèi)星系統(tǒng)由均勻分布在6個軌道平面上的24顆高軌道工作衛(wèi)星構(gòu)成,各軌道平面相對于赤道平面的傾角為55Ο,軌道平面間距60Ο。在每一軌道平面內(nèi),各衛(wèi)星升交角距差90Ο,任一軌道上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道上的相應(yīng)衛(wèi)星超前30Ο。事實上,空間衛(wèi)星系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)量要超過24顆,以便及時更換老化或損壞的衛(wèi)星,保障系統(tǒng)正常工作。該衛(wèi)星系統(tǒng)能夠保證在地球的任一地點向使用者提供4顆以上可視衛(wèi)星。 空間系統(tǒng)的每顆衛(wèi)星每12小時(恒星時)沿近圓形軌道繞地球一周,由星載高精度原子鐘(基頻F=10.23MHZ)控制無線電發(fā)射機在“低噪音窗口”(無線電窗口中,2至8區(qū)間的頻區(qū)天線噪聲最低的一段是空間遙測及射電干涉測量優(yōu)先選用頻段)附近發(fā)射L1、L2兩種載波,向全球的用戶接收系統(tǒng)連續(xù)地播發(fā)GPS導(dǎo)航信號。GPS工作衛(wèi)星組網(wǎng)保障全球任一時刻、任一地點都可對4顆以上的衛(wèi)星進行觀測(最多可達11顆),實現(xiàn)連續(xù)、實時地導(dǎo)航和定位。
最具有開創(chuàng)意義的高新技術(shù)之一,其全球性、全能性、全天候性的導(dǎo)航定位、定時、測速優(yōu)勢必然會在諸多領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用。在發(fā)達國家,GPS技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用于交通運輸和道路工程之中。目前,GPS技術(shù)在我國道路工程和交通管理中的應(yīng)用還剛剛起步,相信隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,高等級公路的快速修建和GPS技術(shù)應(yīng)用研究的逐步深入,其在道路工程中的應(yīng)用也會更加廣泛和深入,并發(fā)揮更大的作用。