中国的世界定位论文,了解全球定位系统小论文

本文目录一览：

• 1、全球定位系统简介
• 2、高分！求论文，3000字。何谓遥感、地理信息系统、全球定位系统？试述三者之间的相互关系和作用。
• 3、全球定位系统
• 4、谁给我份GPS的论文
• 5、有木有关于全球卫星定位系统的现状与未来的论文啊。
• 6、全球定位系统（GPS）简介

全球定位系统简介

全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS），是利用卫星发射的无线电信号进行导航定位。该系统具有全球性、全天候、高精度、快速实时三维导航、定位、测速和授时功能，以及良好的保密性和抗干扰性。由于该系统不受气象条件的限制，自动化程度较高，因而迅速被世界各国所采用。

（一）GPS全球定位系统的组成

GPS全球定位系统主要由三大部分组成，即空间星座部分（GPS 卫星星座）、地面监控部分和用户设备部分。

1.空间星座部分

全球定位系统的空间星座部分，由24颗卫星组成，其中包括3颗可随时启用的备用卫星。工作卫星分布在6个近圆形轨道面内，每个轨道面上有4颗卫星。卫星轨道面相对地球赤道面的倾角为55°，各轨道平面升交点的赤经相差60°，同一轨道上两卫星之间的升交角距相差90°。轨道平均高度为20 200km，卫星运行周期为11小时58分。同时在地平线以上的卫星数目随时间和地点而异，最少为4颗，最多时达11颗。

在全球定位系统中，GPS卫星的主要功能是：接收、储存和处理地面监控系统发射来的导航电文及其他有关信息；向用户连续不断地发送导航与定位信息，并提供时间标准、卫星本身的空间实时位置及其他在轨卫星的概略位置；接收并执行地面监控系统发送的控制指令，如调整卫星姿态和启用备用时钟、备用卫星等。

2.地面监控部分

GPS的地面监控系统主要由分布在全球的5个地面站组成，按其功能分为主控站（MCS）、注入站（GA）和监测站（MS）3种。

主控站有1个，设在美国科罗拉多的斯普林斯（Colorado Springs）。主控站负责协调和管理所有地面监控系统的工作，其具体任务有：根据所有地面监测站的观测资料推算编制各卫星的星历、卫星钟差和大气层修正参数等，并把这些数据及导航电文传送到注入站；提供全球定位系统的时间基准；调整卫星状态和启用备用卫星等。

注入站又称地面天线站，其主要任务是通过一台直径为3.6m的天线，将来自主控站的卫星星历、钟差、导航电文和其他控制指令注入相应卫星的存储系统，并监测注入信息的正确性。注入站现有3个，分别设在印度洋迪戈加西亚（Diégo Garcia）、南太平洋卡瓦加兰（Kwajalein）和南大西洋阿松森群岛（Ascencion）。

监测站共有5个，除上述4个地面站具有监测站功能外，还在夏威夷（Hawaii）设有1个监测站。监测站的主要任务是连续观测和接收所有GPS卫星发出的信号并监测卫星的工作状况，将采集到的数据连同当地气象观测资料和时间信息经初步处理后传送到主控站。

3.用户设备部分

全球定位系统的用户设备部分，包括GPS接收机硬件、数据处理软件和微处理机及其终端设备等。

GPS信息接收机是用户设备部分的核心，一般由主机、天线和电源3部分组成。其主要功能是跟踪接收GPS卫星发射的信号并进行变换、放大、处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间；解译导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间。根据接收的卫星信号频率，又可分为单频（L1）和双频（L1，L2）接收机等。

（二）GPS定位的基本原理

利用GPS进行定位的基本原理，是以GPS卫星和用户接收机天线之间距离（或距离差）的观测量为基础，并根据已知的卫星瞬时坐标来确定用户接收机所对应的点位，即待定点的三维坐标（x，y，z）卫星之间的距离。由此可见，GPS定位的关键是测定用户接收机天线至GPS卫星之间的距离。

GPS进行定位的方法，根据用户接收机天线在测量中所处的状态来分，可分为静态定位和动态定位；若按定位的结果进行分类，则可分为绝对定位和相对定位。

所谓绝对定位，是在WGS84坐标系中，独立确定观测站相对地球质心绝对位置的方法。相对定位同样在WGS84坐标系中，确定的则是观测站与某一地面参考点之间的相对位置，或两观测站之间相对位置的方法。

所谓静态定位，即在定位过程中，接收机天线（待定点）的位置相对于周围地面点而言，处于静止状态。而动态定位正好与之相反，即在定位过程中，接收机天线处于运动状态，也就是说定位结果是连续变化的，如用于飞机、轮船导航定位的方法就属于动态定位。

各种定位方法还可有不同的组合，如静态绝对定位、静态相对定位、动态绝对定位和动态相对定位等。

（三）GPS实时差分定位

利用GPS对运动物体进行实时定位，可采用GPS接收机单点定位，由于其定位精度受钟差、大气折射率等误差影响，利用C/A码伪距单点定位精度很低。为提高实时定位精度，常采用GPS差分定位技术。

GPS动态差分的方法通常有3种。

1）位置差分。将基准站GPS接收机伪距单点定位得到的坐标值与已知坐标作差分，并将坐标修正值无线电传送至流动站，对流动站测得坐标进行修正。

2）伪距差分。利用基准站已知坐标和卫星星历，求卫星到基准站的几何距离，作为距离精确值，将此值与基准站所测的伪距值求差，作为差分修正值，通过数据链传给流动站，流动站接收差分信号后，对所接收的每颗卫星的伪距观测值进行修正，然后再进行单点定位。

3）载波相位动态实时差分（RTK）。GPS实时动态RTK测量技术，是以载波相位观测量为基础的实时差分GPS测量技术，是当代GPS测量技术发展中的一个新突破。动态实时差分技术的精度取决于高频数据传输设备的可靠性与抗干扰性；软件解算系统对保障成果可靠与精确具有决定性作用。

在常规RTK和差分GPS的基础上又建立起一种网络RTK定位技术，又叫基准站RTK。它是在一定区域内建立多个坐标为已知的GPS 基准站，对该地区进行网状覆盖，并以这些基准站为基准，计算和发播相位观测值误差改正信息。对该地区内的卫星定位用户进行实时改正的定位方式，又称多基准RTK。该方法的主要优点为覆盖面广，定位精度高，可实时提供厘米级定位。

（四）我国北斗卫星导航系统

北斗卫星导航系统〔BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System〕是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统，与美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧盟的伽利略系统并称全球四大卫星导航系统。北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端3部分组成。空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站。用户端由北斗用户终端以及与美国GPS、俄罗斯格洛纳斯（GLONASS）、欧洲伽利略（GALILEO）等其他卫星导航系统兼容的终端组成。

该系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务并兼具短报文通信能力。已经具备区域导航、定位和授时能力，定位精度优于20m，授时精度优于100ns。

高分！求论文，3000字。何谓遥感、地理信息系统、全球定位系统？试述三者之间的相互关系和作用。

遥感技术，即RS（remote sensing），遥感顾名思义，就是从遥远处感知，地球上的每一个物体都在不停的吸收、发射和反射信息和能量。其中的一种形式电磁波早已被人们所认识和利用。人们发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。遥感是在航空摄影测量的基础上，随着空间技术、电子技术和地球科学的发展而发展起来的，它的主要特点是：已从以飞机为主要运载工具的航空遥感发展到以人造卫星为主要运载工具的航天遥感；它超越了人眼所能感受到的可见光的限制，延伸了人的感官；它能快速、及时地监测环境的动态变化；它涉及天文、地学、生物学等科学领域，广泛吸取了电子、激光、全息、测绘等多项技术的先进成果；它为资源勘测、环境监测、军事侦察等提供了现代化技术手段。概言之，遥感是运用物理手段、数学方法和地学规律的现代化综合性探测技术。 全球定位系统，即GPS（Global Positioning System），它是一个中距离圆形轨道卫星定位系统，可以为地球表面绝大部分地区提供准确的定位和高精度的时间基准。该系统是通过太空中的24颗GPS卫星来完成的。最少需要其中3颗卫星，就能迅速确定您在地球上的位置。所能接收到的卫星数越多，译码出来的位置就越精确。在汽车定位时，只需要在汽车上装一台比32开书本略小的“车载终端”就可以了。 在森林资源连续清查中应用GPS技术的优势： 1.可直接按坐标确定样地的位置。 2.解决了小比例尺地形图找明显地形地物为引点的难题。 3.克服了地形图本身有误差、传统的罗盘仪引线测量引起误差以及其它因素造成样地定位不准的问题。 4.定位精度高于罗盘仪引线定位，大大减少了野外作业时间和工作量，节省了时间，提高了工作效率。 地理信息系统，即GIS（Geographic Information System），是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的一个学科，是一门集计算机科学、信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科，它是在计算机软件和硬件支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。 数字地球是遥感、数据库、地理信息系统、全球定位系统、宽带网络及仿真虚拟等现代高科技的高度综合和升华，是当代科学技术发展的制高点。林业资源信息具有数据量大、种类多、来源广、结构复杂和获取成本高等特点，随着国家信息基础设施建设的发展，数字林业的发展是时代的要求，也是林业发展的必然趋势。

全球定位系统

GPS具有定位的高度灵活性和高精度、快速、提供三维坐标、全天候作业、操作简便以及全球连续覆盖等特点，已经成为获取现势空间数据的重要手段，广泛应用于土地资源调查和空间定位数据的采集。

（一）GPS发展概况

在卫星定位系统出现之前，无线导航系统是远程导航与定位最主要的工具。无线电导航系统的缺点是覆盖的工作区域小，电波传播易受大气影响，定位精度不高。

1958年开始研制、1964年正式投入使用的美国的子午仪系统（Transit）是全球最早的卫星定位系统。由于该系统卫星数目较少，不超过6颗，运行高度较低（平均1000千米），从地面站观测到卫星的时间间隔较长（平均l.5小时），因而它无法提供连续的实时三维导航，而且精度较低。

全球定位系统是1973年美国国防部制定的计划，从20世纪70年代开始研制，历时20年，于1994年全面建成，是具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。

GPS网络由24颗卫星组成。这些卫星不中断地向地面站发回精确的时间信息和它们的位置信息。GPS接收器利用GPS卫星发送的信号确定卫星在太空中的位置，并根据无线电波传送的时间来计算它们间的距离，计算出至少3～4颗卫星的相对位置后，GPS接收器就可以用三角学来算出自己的位置。每个GPS卫星都有4个高精度的原子钟，同时还有一个实时更新的数据库，记载着其他卫星的现在位置和运行轨迹。当GPS接收器确定了一个卫星的位置时，它可以下载其他所有卫星的位置信息，这有助于它更快地得到所需的其他卫星的信息。

目前，全球有几套GPS系统处于运行状态，包括美国、俄罗斯的GLONASS、欧洲空间局的Galileo以及我国的北斗系统。

（二）美国GPS系统

美国的GPS主要由三大部分构成——空间部分、地面站和用户。空间部分是由24颗卫星组成的覆盖全球的卫星网络，这些卫星处于离地面约2万千米的圆轨道上。轨道面的倾角为63°，系统中共有3条升交点赤径相互相差120°的轨道，每条轨道上均匀分布8颗卫星，相邻两轨道上卫星相隔30°。卫星姿态采用三轴稳定方式，以便保证卫星上导航天线的辐射口总是对准地面。卫星上工作频率为2200～2300兆赫兹的遥测发射机，把卫星的各种遥测数据发送到地面站组。卫星上的接收机接收地面站向卫星发送的频率为1750～1850兆赫兹的导航信息，包括时钟校正参量、大气校正参量、卫星星座及全部24颗卫星的历书等。卫星接收机也接收来自地面站组的控制指令。

卫星上装有稳定度为1×10-13的精密原子钟，各卫星的原子钟相互同步，并与地面站组的原子钟同步。这样建立起GPS系统的精密时系，称为GPS时。向地面发送的星历就是以GPS时为基础和顺序发射的。发射双频是为了校正电离层产生的附加延时。

目前GPS系统提供的定位精度优于10米，而为得到更高的定位精度，通常采用差分GPS技术将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时将这一数据发送出去。用户接收机在进行GPS观测的同时，也接收到基准站发出的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。

（三）俄罗斯GLONASS

GLONASS是前苏联从20世纪80年代初开始建设的与美国GPS系统相类似的卫星定位系统，也由卫星星座、地面监测控制站和用户设备三部分组成。现在由俄罗斯空间局管理。GLONASS系统单点定位精度水平方向为16米，垂直方向为25米。

GLONASS卫星由质子号运载火箭一箭三星发射入轨，卫星采用三轴稳定体制，质量1400千克，设计轨道寿命5年。所有GLONASS卫星均使用精密铯钟作为其频率基准。第一颗GLONASS卫星于1982年10月12日发射升空。

GLONASS系统的卫星星座由24颗卫星组成，均匀分布在3个近圆形的轨道平面上，每个轨道面8颗卫星，轨道高度19100千米，运行周期11小时15分，轨道倾角64.8°。

与美国的GPS系统不同的是，GLONASS系统采用频分多址（FDMA）方式，根据载波频率来区分不同卫星；GPS是码分多址（CDMA），根据调制码来区分卫星。每颗GLONASS卫星发射的两种载波的频率分别为L1=1602+0.5625k（兆赫兹）和L2=1246＋0.4375k（兆赫兹），其中k（l～24）为每颗卫星的频率编号，所有GPS卫星的载波频率相同，均为L1=1575.42兆赫兹和L2=1227.6兆赫兹。

为进一步提高GLONASS系统的定位能力，开拓广大的民用市场，俄罗斯采取了与美国GPS系统不同的政策，即对GLONASS系统采用了军民合用、不加密的开放政策。并计划用4年时间将其更新为GLONASS-M系统，改进一些地面测控站设施，将卫星的在轨寿命延长到8年，实现系统的高定位精度，位置精度提高到10～15米，定时精度提高到20～30纳秒，速度精度达到0.01米/秒。

GLONASS系统的主要用途是导航定位，当然与GPS系统一样，也可以广泛应用于各种等级和种类的测量应用、GIS应用和时频应用等。

（四）欧洲空间局Galileo系统

欧盟于2002年3月底正式批准启动“伽利略”全球卫星导航定位系统计划。根据计划，该系统的第一颗卫星于2004年发射升空，至2008年共发射30颗卫星以构建整个导航系统网络。2002～2005年第一阶段的投资达到11亿欧元，其中欧盟承担一半，另外一半由欧洲空间局承担。

Galileo是欧洲自主的、独立的全球多模式卫星定位导航系统，提供高精度、高可靠性的定位服务，同时将实现完全非军方控制和管理。Galileo能够与美国的GPS、俄罗斯的GLONASS系统实现多系统内的相互合作，任何用户将来都可以用一个接收机采集各个系统的数据或者各系统数据的组合来实现定位导航的要求，Galileo可以分发实时的米级定位精度信息，这是现有的卫星导航系统不具备的。

Galileo由空间部分、地面部分和用户三部分组成。空间部分由分布在3个轨道上的30颗中等高度轨道卫星（MEO）构成，每个轨道面上有10颗卫星，9颗正常工作，1颗运行备用，轨道面倾角56°。地面部分包括全球地面控制段、全球地面任务段、全球域网、导航管理中心、地面支持设施和地面管理机构。用户端主要就是用户接收机及其等同产品。Galileo将与GPS、GLONASS的导航信号一起组成复合型卫星导航系统，因此，用户接收机将是多用途、兼容性接收机。

除了导航、定位、授时等基本服务，Galileo还提供搜索与救援（SAR功能）等特殊服务。该系统可在铁路安全运行调度、海上运输系统、陆地车队运输调度、精准农业以及飞机导航和着陆系统中应用。

（五）我国的“北斗”系统

我国的GPS技术研究起步于20世纪80年代，进入90年代，GPS技术研究、开发和应用取得了长足的进展。

1983年，我国科学家提出了利用两颗同步定点卫星进行定位导航的设想，这一系统称为“双星定位系统”。1993年我国进一步进行了“双星定位系统”的试验工作，1994年正式立项，2003年我国成功地将第三颗“北斗”一号导航定位卫星送上太空，它的准确入轨标志着我国已成功建立了自主的卫星导航系统——第一代北斗卫星导航定位系统。

北斗卫星导航系统由空间卫星、地面控制中心站和用户终端三部分构成。空间部分即“北斗”一号，由两颗工作卫星和一颗备份卫星组成，2003年发射的是备份卫星，两颗定位卫星分别于2000年10月31日和12月21日发射。

用户利用一代“北斗”系统定位，首先向地面中心站发出请求，地面中心站再发出信号，分别经两颗卫星反射传至用户，地面中心站通过计算两种途径所需时间即可完成定位。一代“北斗”系统与GPS系统不同，对所有用户位置的计算不是在卫星上进行，而是在地面中心站完成的。因此，地面中心站可以保留全部北斗用户的位置及时间信息，并负责整个系统的监控管理。

“北斗”系统采用的是有源定位，GPS和GLONASS等都是无源定位，这是它们本质上的不同点。所谓有源定位就是用户需要通过地面中心站联系导航定位卫星，而无源定位是用户直接与卫星联络确定自己的位置。GPS和GLONASS的主要功能都是定位和授时，应该说，从用户获得这两项服务的便利程度和精确程度来看，一代“北斗”系统还处于劣势。但“北斗”系统比这两种全球定位系统多了一项通讯功能。2010年前，集无源定位和有源定位于一体的我国导航定位系统——二代“北斗”将建成，届时，国民经济各领域都将从中获得更大的效益。

土壤学研究有大量的野外工作，在GPS进入民用阶段以前，野外的定位采用罗盘、气压计、米尺等设备，这些方法定位速度慢、精度差、可重复性低，不利于长期的定位研究。GPS的出现克服了这些缺点，不仅可以快速、高精度地定位，还可以与GIS及RS结合，直接生成新的数据资源，动态、快速地更新土壤资源数据以及土地利用的准实时现状。

谁给我份GPS的论文

一、GPS系统概念

Global Positioning System）全球定位系统(GPS)是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制了解全球定位系统小论文的新一代空间卫星导航定位系统 。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、 全天候和全球性的导航服务了解全球定位系统小论文，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的了解全球定位系统小论文，是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。

全球定位系统由三部分构成了解全球定位系统小论文：(1)地面控制部分，由主控站(负责管理、协调整个地面控制系统的 工作)、地面天线(在主控站的控制下，向卫星注入寻电文)、监测站(数据自动收集中心)和通讯辅助系统(数据传输)组成；(2)空间部分，由24颗卫星组成，分布在6个道平面上；(3)用户装置部分， 主要由GPS接收机和卫星天线组成。

全球定位系统的主要特点：(1)全天候；(2) 全球覆盖；(3)三维定速定时高精度；(4)快速省时高效率：(5)应用广泛多功能。

全球定位系统的主要用途：(1)陆地应用，主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、 市政规划控制等；(2)海洋应用，包括远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等；(3)航空航天应用，包括飞机导航、航空遥 感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。

GPS卫星接收机种类很多，根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型；根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。

经过20余年的实践证明，GPS系统是一个高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和定时的多功能系统。 GPS技术已经发展成为多领域、多模式、多用途、多机型的国际性高新技术产业。

GPS原理

24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上，以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到4颗以上的卫星。

由于卫星的位置精确可知，在GPS观测中，了解全球定位系统小论文我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置(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，X、Y、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。

事实上，接收机往往可以锁住4颗以上的卫星，这时，接收机可按卫星的星座分布分成若干组，每组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。

由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差，大气对流层、电离层对信号的影响，以及人为的SA保护政策，使得民用GPS的定位精度只有100米。为提高定位精度，普遍采用差分GPS(DGPS)技术，建立基准站(差分台)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。接收机收到该修正数后，与自身的观测值进行比较，消去大部分误差，得到一个比较准确的位置。实验表明，利用差分GPS，定位精度可提高到5米。

GPS前景

由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，作为先进的测量手段和新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。

随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展，美国政府宣布2000年至2006期间，在保证美国国家安全不受威胁的前提下，取消SA政策，GPS民用信号精度在全球范围内得到改善，利用C/A码进行单点定位的精度由100米提高到20米，这将进一步推动GPS技术的应用，提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量，刺激GPS市场的增长。据有关专家预测，在美国，单单是汽车GPS导航系统，2000年后的市场将达到30亿美元，而在我国，汽车导航的市场也将达到50亿元人民币。可见，GPS技术市场的应用前景非常可观。

二、GPS作用

1、 全天候全球卫星定位

调度监控中心根据需要可随时了解所有车辆的实时位置，并能在中心的电子地图上准确地显示车辆当时的状态（如速度，运行方向等信息）。本系统的电子地图采用矢量方式，对任意指定区域的车辆进行查询；可任意放大、缩小、移动电子地图；可进行同屏多窗口显示监控，或将目标锁定在某窗口，自动跟踪等；监控车辆的参数主要为：车辆位置（精确到15米）、运行速度（精确到1公里/小时）、运动方向（精确到1度）及时间信息（精确到1秒）；

2、紧急报警

调度监控中心收到车载终端发来的报警信号(如主动紧急报警、非法破坏报警、非法入侵报警、非法移动报警)，系统进行自动分类处理，以声音的方式提示监控人员，同时报警的车辆在地图上以醒目方式显示报警状态和报警地点，并将报警目标的监视级别提升，同时自动记录轨迹。监控人员可根据报警情况及时进行指挥调度和警情处理。

3、 信息查询

中心控制系统具备丰富的、全面的数据信息，可应客户要求，确认客户密码后提供下列服务：

l 车辆信息查询：提供车辆的相关信息查询，例如车辆位置及运动状态、车牌号、

车型、驾驶员名称、所属单位及通讯联系方式等；

l 地理信息查询：提供地图信息、位置标定、道路检索、信息查询，例如沿途主要建筑物、加油站、酒店、火车站、飞机场、公安局、居民区等； 4、防劫（防盗）、远程断油断电控制功能

该功能突出的特点之一是能最大程度地保护驾驶员的生命财产安全。当车辆被盗抢时，驾驶员可避免与劫匪正面发生冲突，只要悄悄按下报警开关，或脱险下车后用电话向中心报警，十秒钟左右中心就能收到报警信号（车辆被盗即移动50米时，调度管理中心即可收到报警信号），管理系统根据车辆档案库，显示出报警车辆的各种数据（如编号、车型、车牌、颜色、驾驶员姓名、年龄、性别等），同时，中心的电子地图上能立即显示出报警车辆的位置、速度、运行方向等信息，使车辆和罪犯无处遁形。

调度监控中心经授权后可随时对车辆进行实时监听（需sim卡开通语音功能）和控制（遥控熄火），锁定车辆位置，配合警方快速出动警力，跟踪捕捉罪犯，解救遇险司机，缴回被盗抢的车辆。

4、 历史数据记录、分析、回放

系统自动记录各车辆的运行轨迹、请求服务的次数及具体时间、紧急报警的次数及具体时间、失窃报警的次数及具体时间，根据所保存的历史数据，可在电子地图上回放所选车辆的实际行车过程，也可在电子地图上快速再现所选车辆的行车路线轨迹及时间，为事后处理乘客投诉、路上事故、被盗被抢等事件提供有力证据。

5、实时调度功能

安装本系统后，网内所有车辆的分布位置和实时运行状况，调度中心能一目了然，尽收眼底，随时可由调度中心采取有效措施，对网内车辆进行合理调度。本系统的管理功能还能为车辆管理部门加强行业管理提供方便、有效的帮助。

6、越界报警功能

对于按一定路线（区域）运行的车辆，调度管理中心可以设定车辆的运行界限，当车辆超出界限时，车载设备将自动向调度管理中心发出车辆越界报警，中心将自动打开实时跟踪程序进车辆进行监控，监控人员可用短消息（发指令）或以语音形式通知司机到相关的监控站点进行登记或行驶回正确的运行道路上。

7、超速报警功能

调度管理中心可对各种不同的车辆设定速度限制，当司机行车速度超过此限制值时，车载系统将自动向调度中心报警，控制中心可通过调度系统提醒司机减速行驶。

8、偏离路线报警

划定一条路线，车辆偏离此路线达到一定值则中心显示偏离报警。

9、掉电报警

车辆遇到强制断电或电压不稳时显示报警信息。

10、电子围栏

设置电子围栏的最大/最小经纬度，形成一个方形的电子围栏，以便系统监控报警。车辆进入或则离开电子围栏生成报警状态。

11、分级管理

本系统可实现分级管理功能，如在济南建立一个监控中心，可在青岛、烟台等多个地方建立分监控中心，实现分级管理。

12、远程维护

可对监控中心软件进行远程维护、检测、安装等功能；可对车载终端进行远程更改IP地址，更新车机程序。

13、油量损耗

可对车辆油箱内的油量进行检测，将油箱内的油量值实时的传输到监控中心，使管理员对车辆的耗油量进行实时检测，当油箱内的油量突然发生变化时监控中心会收到报警信息。

有木有关于全球卫星定位系统的现状与未来的论文啊。

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全球定位系统（GPS）简介

全球定位系统是用人造地球卫星进行点位测量的系统。它广泛用于海空导航、导弹制导、动态观测、时间传递、速度测量、车辆引导等领域。在测绘技术和工程建设方面，不仅在建立大地控制网、全球性的地球参数测量、板块运动状态监测、航空航天参数测定、建立陆地海洋大地测量基准等方面得到应用，而且在工程建设的规划、设计、施工、验收与监测、大型精密设备安装、变形观测、线路测量、精密工程测量等方面也日益广泛地得到引用。

一、GPS测量的优点

GPS是全球定位系统（Global Positioning System）的简称。GPS测量是利用卫星进行定位的一项新的测量技术。与传统的测量技术相比，它具有如下几个方面的优点：

1）用途广。用GPS信号可进行海空导航、车辆引行、导弹制导、精密定位、工程测量、动态观测等。

2）观测简便。测量时，测量员只要将GPS接收机天线单元安置在测站上，接通电源，启动接收单元；在结束测量时，只需量取天线高度，关闭电源便完成野外数据采集。另外，GPS是全天候测量系统，因此，可以在较短时间内以较少人力物力完成外业工作。

3）精度高。用载波相位测量作相对定位，相对定位精度可达到±（5mm+1×10-6·D）（D是比例误差）的距离精度，观测时间小于1h。若采用快速定位方法，观测时间仅需2min左右，即能达到厘米级的定位精度。

4）经济效率高。GPS测量不要求测站之间通视，可以省去常规测量所需的造标费用，又由于GPS测量精度高，作业时间短，因此经济效益十分显著。

二、GPS系统

GPS系统包括下列三大部分。

1.GPS卫星星座（空间部分）

GPS系统包括24颗卫星，均匀分布在6个近似圆形的轨道上，各个轨道平面之间交角为60°，每个轨道上有4颗卫星，轨道距地面高度约20200km，卫星绕地球一周的时间为12h，地球上任何地方在任何时刻都能收到至少4颗卫星发来的信号。

每个GPS卫星连续地发送两个不同频率的无线电波（L1=1575.42MHz，L2=1227.60MHz）。载波上调制了多种信号，最主要的有测距码（P精码、C/A 粗码）和导航电文。测距码用于测量卫星到地面点接收机的距离；导航电文用于计算卫星的轨道参数。

2.地面监控系统（地面控制部分）

GPS卫星上的各种设备是否正常工作，以及卫星是否沿着预定轨道运行，都由地面监控系统进行监测和控制。地面监控系统包括一个主控站、3个注入站和5个监测站，分布在美国本土和世界其他地区的美军基地上。

GPS卫星是一种动态的已知点，它是依据卫星发送的星历（描述卫星运动及其轨道的参数）计算而得的。每颗GPS卫星所播发的星历是由地面监控系统提供的。

另外，地面监控系统还监测各颗卫星的时间，并计算它们的有关改正数，进而由导航电文发送给用户，以确保各颗卫星处于同一GPS时间系统。

3.GPS接收机

GPS接收机的主要功能是解码，分离出导航电文，进行相位和伪距测量。GPS接收机从结构来讲，主要由五个单元组成：天线和前置放大器；信号处理单元，它是接收机的核心；控制和显示单元；存储单元；电源单元。

GPS接收机主要用于以下两个方面：

1）静态定位。用户天线在跟踪GPS卫星的过程中固定不变，接收机高精度地测量GPS信号的传播时间，连同GPS卫星在轨的已知位置，可算出固定不动的用户天线的三维坐标。后者可以是个固定点，也可以是若干点位构成的GPS网。静态定位的特点是多余观测量大，可靠性强，定位精度高。

2）动态定位。载体（车辆、船舰、飞机等）上的用户天线在跟踪GPS卫星的过程中相对地球运动，接收机用GPS信号实时地测得运动载体的状态参数。动态定位的特点是逐点测定运动载体的状态参数，多余观测量少，精度较低。

GPS接收机的型号很多，按其所用载波频率的多少可分为用一个载波频率（L1）的单频接收机和用两个载波频率（L1L2）的双频接收机。单频接收机便宜，而双频接收机能消除某些大气延迟的影响。对于边长大于10km的精密测量，最好采用双频接收机，而一般的控制测量，单频接收机就行了。

三、GPS定位的基本原理

GPS测量有伪距与载波相位两种基本的观测量。GPS接收机测量了卫星信号（测距码）由卫星传播至接收机的时间，再乘上电磁波传播的速度，便得到由卫星到接收机的伪距。但由于传播时间含有卫星时钟与接收机时钟不同步误差，以及测距码在大气中传播的延迟误差等，所以求得的伪距并不等于卫星与测站的几何距离。载波相位测量是把接收到的卫星信号和接收机本身的信号混频，再进行相位测量。伪距测量的精度约为一个测距码的码元长度的百分之一，对P码而言约为30cm，对C/A码而言为3m左右。而载波的波长则短得多（分别为19cm和24cm），所以载波相位测量精度一般为1～2mm。由于相位测量只能测定载波波长不足一个波长的部分，因此所测的相位可看成是波长整倍数未知的伪距。

GPS定位时，把卫星看成是动态的已知控制点，利用所测的距离进行空间后方交会，便可得到接收机的位置。

GPS定位包括单点定位和相对定位。

独立确定待定点在WGS-84世界大地坐标系中的绝对位置的方法，称为单点定位或绝对定位。其优点是只需一台接收机即可独立定位；外出观测的组织及实施较为自由方便，数据处理也较简单，但其结果受卫星星历误差和卫星信号传播过程中的大气延迟误差的影响比较显著，所以定位精度较差，一般为几十米。单点定位在船舶、飞机的导航、地质矿产勘探、暗礁定位、海洋捕鱼、国防建设及低精度测量等领域中有着广泛的应用前景。

相对定位是确定同步跟踪相同的GPS卫星信号的若干台接收机之间的相对位置（三维坐标差）的一种定位方法。相对定位测量时，许多误差对同步观测的测站有相同的或大致相同的影响。因此，计算时，这些误差可以抵消或大幅度削弱，从而获得很高精度的相对位置，一般精度为几毫米至几厘米。相对定位与单点定位相比，外业观测的组织与实施以及数据处理就复杂一些。相对定位广泛用于大地测量、工程测量、地壳形变监测等精密定位领域。

四、GPS相对定位的主要误差来源

1）时钟误差。卫星上的时钟误差和接收机的时钟误差都是GPS测量的主要误差。

2）卫星位置误差。GPS卫星的位置是依据卫星发送的星历计算而得的，其平均误差约为20mm。令dr为卫星位置误差，则其对相对定位的影响可近似用下式估算，即

建筑工程测量

式中：D——两接收机问的距离；

dD——相对位置误差；

S——接收机到卫星的距离，近似为20000km。

例如dr=20m，对两点相位位置的影响为1×10-6。

3）大气延迟影响。卫星信号要穿过大气层才到达接收机，因此大气对卫星信号有延迟作用（影响其传播速度）。从地面到约50km高空的大气叫对流层，对流层的延迟是大气中气温、气压和湿度的函数，可通过测站上所测量的气象要素进行改正。50km以上高空的大气叫电离层，它的影响用双频接收机的测量结果来改正。

4）多路径误差。经某些物体表面反射后到达接收机的信号和直接来自卫星的信号叠加进入接收机，使测量产生误差。其影响与天线周围环境有关。因此，选择合适的测站位置是减少此项误差的主要措施。

5）观测误差。观测误差与测量所用信号的波长有关。用C/A码和P码做伪距观测，误差分别为3m和0.3m；载波相位测量，误差为1～2mm。

一般来讲，GPS相对定位的精度可表示为

σ2=a2+b2·D2 （6-26）

式中：σ——相对定位中误差；

a——固定误差部分；

b——比例误差部分；

D——两测站间的距离。

复习题

1.经纬仪导线测量的外业工作包括哪些内容？

2.选定导线点时应注意哪些问题？

3.导线与附合导线的计算有哪些异同点？

4.按表6-11已知数据，计算闭合导线各点的坐标值。

表6-11 闭合导线坐标