GPS在交通信息工程中的应用分析.pdf
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1、中文科技期刊数据库(引文版)工程技术 75 GPS 在交通信息工程中的应用分析 蒋 旭 广西路佳道桥勘察设计有限公司,广西 桂林 541000 摘要:摘要:全球卫星定位系统(以下简称:GPS)是通过空间卫星、地面监控两大系统结合,获取精确信息,最后通过用户传输系统服务于大众。GPS 不仅仅运用于军事、科研这些机密任务,在交通信息工程中的应用影响着人们的生活。在交通信息工程中,GPS 可以提供导航、定位、勘测等等应用,细化可以为人们的日常出行提供帮助,宏观可以为交通运输建设行业进行指挥参考。关键词:关键词:GPS;交通信息工程;应用 中图分类号:中图分类号:TN92 生活中的日常出行,都要用到
2、GPS。它具有高精度、高通用性等优点,因而被广泛应用于交通信息化领域,对交通信息化建设做出了卓越的贡献。本文首先从了解 GPS 的历史,了解 GPS 的特点出发,详细分析了 GPS 在交通信息工程中的应用。从道路建设、导航、定位等方面进行探讨,对 GPS 的用户传送系统进行研究,如何能够将从远方的卫星传来的数据进行分析、处理,最终传输给用户,以准确、简便的方式得到满意的结果。未来 510 年,亚洲将成为 GNSS 发展的领头羊,其发展速度将远超亚洲日本、欧洲、美洲等发达国家。在亚洲,特别是中国和韩国,这几个国家的人口增长率都很高。目前,与国际上其他发达国家比较,我国的卫星定位技术已从简单的卫星
3、导航和授时,发展到了定位导航、数字移动通信、地理信息、计算机网络技术等全方位的综合应用。同时,以移动对象监视、车辆安全管理、货物跟踪、资讯谘询等为用户的全面服务,也日渐完善。五十年代后期,苏联首颗人造地球卫星被美国的科研人员所探测到,该卫星的多普勒频偏特征被他们所研究出来,并以此为基础,开发了以 TRANsIT 为基础的多普勒导航和定位系统,取得了很好的军民两用效果,并成功开发了多台多普勒接收机,应用于海岛联合测量和地质勘探等领域。但是,由于受到多普勒卫星轨道高度及载波频段等因素的制约,其在轨精度上难以进一步提高,造成了其在地基及工程上的定位精度较低,难以满足天文、地球物理学等方面的实际需要。
4、美国从1973年开始,为了更好地了解自己的地理位置,设立了 GPS 全球定位系统。在进行了初步的设计和试验后,本项目于 1989 年开始施工,1994 年建成投入使用。全球定位系统由 21 颗不同的卫星组成,这些卫星平均分布在六个不同的轨道面上,离地高度大于 20000 km,轨道倾角 55 度,扁心 0,一个周期约 12 小时,发射的两个波段的载波信号频率为 1575.442MHz(L1 波段,)和 1227.6MHz(L2 波段),为确保频率的稳定性,在载波上安装一台高精度的高精度原子钟,安装一台能显示卫星位置的广播星历,测距的 C/A 码,Key码,以及其它的一些信息,可对全球多用户进行
5、高精度、全天候、连续、实时的三维测速、三维定位和授时。GPS 的受控部分由五个在美国的监测点组成,这些监测点持续监视 GPS,并基于输入站点的资料对最终的资料和预报进行修改。GPS 导航的用户都是隐形的,单向的,用户只接收信号,不发送信号,用户的数量没有限制。全球定位系统,从一开始的军事用途,到现在的商业用途,可谓是五花八门。目前,中国主要有:罗格,思宏基,天宝,利卡,索基,东芝等等。能观测到两个波段的称为“双频”,只观测到一条波段的称为“单频”,这两种方法在测量结果和测量结果上都有很大区别。1992 年以来,IGS 已在上海余山、武汉、西安、拉萨、中国台湾地区等多个地区建立了全球多个长期观测
6、台站,并将其数据通过国际网络传输至美国,为维护 IERS 卫星的全球坐标系以及公开提供地球自转参数提供服务。同时,用户可在互联网上自由地获得各种观测数据、准确的星图等。因全球定位系统的实时性与精确性,美国自一九中文科技期刊数据库(引文版)工程技术 76 九二年起,实行“SA”政策,即降低台站星历上卫星定位的精度,降低钟差校正数值的精度,提高卫星基准频率的高频率震荡(由此造成假距离、相位等精度降低),之后的“A-S 政策”,即将俄语编码改为“Y 编码”,进一步降低假距离的精度,不过美国军方与特许用户,并不在这个范围内。但美国将会在最后取消这些旨在获得更大经济利益的举措。1 GPS 在中国的发展现
7、状 日前,以“北斗一号”为核心的国家“北斗运营和服务平台”正式启用,标志着我国将全面推广应用于公路、铁路、航空航天、海洋等领域,推动我国 GPS 技术产业化进程,对保障国家国防安全和国家经济发展具有十分重要的意义。根据国内外的研究现状,当前国内 GPS 技术的研究重点有两个:一是利用车载定位技术实现对移动目标的监控、管理与服务;在 GPS 中,车载定位系统占了相当大的一部分.GPS 车载定位系统的初步应用一般可分为车载定位与车载定位两大类。可是后来,Motorola 公司研发出了一种能够整合车辆导航、跟踪等功能的车载信息系统,这一点便被证明是正确的。比如,车辆偷盗可以分为静态车辆偷盗和动态车辆
8、偷盗两种。前者指的是在车主离车时,停车的车辆被人偷盗、破坏、移动时,车辆会通过自身的监测系统,向 GPS 监测中心报警,并自动联系车主的手机、电话报警等。在这个过程中,他们可以通过监控汽车的行驶情况,记录汽车行驶的路线,甚至可以关闭汽车的电力,关闭汽车的燃料。全球定位系统是一种针对个人用户而设计的全球定位系统终端。随着小型化技术的不断进步、制造成本的不断下降、体积、功耗的不断减小,全球定位系统的产品逐渐走下了神坛,走进了日常生活。目前,无论是汽车自主导航系统,还是移动监测终端,以及其他的消费电子产品,都以个体消费者为目标。根据上述的情况介绍,可以看出,GPS 在民用领域的使用器只有 30 多年
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