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内容来源:肖登天更新时间:2024-05-05 08:32:28

全球定位系统(GPS)是美国拥有的一套设施,它为使用者提供定位、导航和定时(PNT)服务。 这套系统由三个部分组成:空间部分,控制部分和用户部分。 美国空军承担空间和控制部分的开发、维护和运行。 空间部分包括一个由24个运转卫星组成的象征性星群,它可发射单向信号提供当前的GPS卫星的位置和时间。 了解更多信息 地面控制部分 控制部分包括世界范围的监控站,通过不时发出的指令使卫星维持在适当的轨道上运行,同时校正卫星的时钟。 它还跟踪GPS卫星,上载更新的导航数据,并且保持卫星群的健康运行和排列状态。 了解更多信息 用户设备部分 用户部分由GPS接收机组成,它们从GPS卫星收到信号并利用传来的信息计算用户的三维位置及时间。 GPS的应用 GPS卫星为民间和军方的用户提供服务。GPS全名叫Global Positioning System,全球定位系统,最早起源于美国的军事项目,美国的这种系统叫GPS,我们中国也有全球定位系统,叫北斗;战斗民族也有,叫格洛纳斯;欧盟也有,叫伽利略。 这4套全球定们系统的定位原理基本都是一样的。 有了这套系统,我们就可以用它进行导航,引导我们到某地。 在军事上可就厉害了,可用于精准打击,可以让导弹到全球各地去捣蛋。 不过我们中国不是那么捣蛋,中国军方用它送快递,东风快递听说过吗? 敌军电话响起:喂您好! 我军:您好您的快递到了,请收一下。 敌军:哦? 我没网购过呀? 您哪家快递? 我军:东风快递! 递! Duang !! 敌军:啊! 下次让门卫替我代收吧! 门卫:。 好,言归正传。GPS定位数学模型 之所以先介绍数学模型,是因为我认为这个数学模型可能是整个系统中最核心的问题。 当然事先声明,这个模型只是我根据一些GPS资料总结出来的一个简化模型,细节方面可能并不符合实际,想了解具体细节请参考专业的GPS讲解资料。 GPS定位,实际上就是通过四颗已知位置的卫星来确定GPS接收器的位置。 如上图所示,图中的GPS接收器为当前要确定位置的设备,卫星4为本次定位要用到的四颗卫星: PositionPositionPositionPosition4分别为四颗卫星的当前位置(空间坐标),已知 dddd4分别为四颗卫星到要定位的GPS接收器的距离,已知 Location 为要定位的卫星接收器的位置,待求通常情况下,GPS提供5m左右的定位精度,可以满足大多数大多数情况下的定位需求。 不过,有一些场景,有更高精度的定位需求。 譬如测绘、滑坡监控、无人机、无人驾驶汽车等。 基于GPS的特性,很难提供亚米级的定位,那么如何是好呢? 经过N次技术创新和持久的基准站建设,现在可以做到覆盖全国的厘米级定位技术。 其实简单来说,高精度定位的核心就是消除误差。 卫星定位精度不高,是因为误差积累导致,只要把可控的误差消除到最低,就能获得更高精度的定位结果。 卫星定位的误差来源通常有: 那么,如何修正这些误差误差,使得定位结果更精准呢?搜索结果卫星 点图获取坐标 坐标 地址 POI ID 电话 腾讯地图开放平台提供的点图拾取坐标的开发者工具,支持地址查询,POI点坐标显示,坐标鼠标跟随显示以及坐标查询全球定位系统 (GPS)是“授时、测距导航系统/全球定位系统 (Navigation systerm Timing and Ranging/Global Positioning System)的简称。 该系统是由美国国防部于1973年组织研制,主要为军事导航与定位服务的系统。 历经20年,耗资300亿美元,于1993年建设成功。 GPS是利用卫星发射的无线电信号进行导航定位,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。 它已成为美国导航技术现代化的重要标志,被称为本世纪继阿波罗登月、航天飞机之后又一重大航天技术。全球定位系统(Global Positioning System - GPS)是美国从本世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,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。 经近10年我国测绘等部门的使用表明,GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,赢得广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。 随着全球定位系统的不断改进,硬、软件的不断完善,应用领域正在不断地开拓,目前已遍及国民经济各种部门,并开始逐步深入人们的日常生活。详细内容 GPS是Global Positioning System(全球定位系统)的简称,一般指美国GPS系统。 国际上投入运行且具备全球定位能力的系统还有俄罗斯的格罗纳斯(GLONASS)和中国的北斗卫星导航定位系统,正在建设中的有欧盟伽利略(GALILEO)定位系统,这些全球卫星定位系统在系统组成和定位原理方面基本一致,可以统称为卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)。 GPS导航系统具备全天候服务能力,不受天气影响,全球覆盖,定位速度快,精度高,应用广泛,已形成了庞大的空间导航定位产业链。 四大全球定位系统示意 @图片来源网络 发展历史GPS 全球卫星定位导航系统 ,开始时只用于军事目的,现在也 广泛应用于商业和科学研究上。 GPS 系统能为各类用户提供精密的三维位置、三维速度,并给出精确的卫星时间基准。 GPS 系统包括三大部分: 空间部分-GPS 卫星星座; 地面控制部分-地面监控系统; 用户设备部分-GPS 信号接收机 。 GPS 导航系统的空间段最初设计为 24 颗卫星,围绕 6 个 轨道平面 运行。 在 2011 年,卫星数目增加到 27 颗。 实际中,通常有 31 或 32 颗卫星在轨运 行,包括 备用卫星 。 GPS 系统中,卫星的轨道高度为 200 千米,每天围绕 地球运行两周。 GPS 的 卫星轨道 设计使得在任意时刻、地球上任意位置,可见卫星不少于 6 颗,最多可以看到 15 颗卫星。

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