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全球定位系统(Global Positioning System)

  全球定位系统是由一系列卫星组成的,它们24小时提供高精度的世界范围的定位和导航信息。准确地说,它是由24颗沿距地球12000公里高度的轨道运行的NAVSTAR GPS卫星组成,不停地发送回精确的时间和它们的位置。GPS接收器同时收听3~12颗卫星的信号,从而判断地面上或接近地面的物体的位置,还有它们的移动速度和方向等。
  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。等计算出至少3~4个卫星的相对位置后,GPS接收器就可以用三角学来算出自己的位置。每个GPS卫星都有四个高精度的原子钟,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。

全球定位系统的精度

  能尽管拥有高精度的原子钟,定位过程中仍旧潜伏着一些误差。Selective Availability (SA)是美国国防部为非军方GPS用户提供的程序,出于安全方面的考虑,它把定位精度略微降低了一些。当SA起作用时,你的定位的精度在50m~100m之间。即使没有SA,其他一些误差也是要考虑的。最明显的误差是由于地球电离层的变化引起的,它们对GPS的无线电波的速度有影响。另外一个引起误差的原因是大气中的水蒸汽。不过这些误差都是极小的。GPS的精度可通过DGPS功能来提高,它是指你的接收器可以接收邻近的GPS接收器的信号的功。

全球定位系统的用途

  GPS最初就是为军方提供精确定位而建立的,至今它仍然由美国军方控制。军用GPS产品主要用来确定并跟踪在野外行进中的士兵和装备的坐标,给海中的军舰导航,为军用飞机提供位置和导航信息等。
  GPS也在商业领域大显身手,消费类GPS主要用在勘测制图,航空、航海导航,车辆追踪系统,移动计算机和蜂窝电话平台等方面。
  勘测制图由一系列的定位系统组成,一般都要求特殊的GPS设备。在勘测方面的应用有:结构和工程勘测、道路测量和地质研究。收集到的数据可以以后再估算,也可以在野外实时使用。制图过程中使用大量的GIS数据库的数据,还有纸质地图的数据。 许多商业和政府机构使用GPS设备来跟踪他们的车辆位置,这一般需要借助无线通信技术。一些GPS接收器集成了收音机、无线电话和移动数据终端来适应车队管理的需要。
  最近几年,越来越多普通消费者买得起的GPS接收器出现了。随着技术的进步,这些设备的功能越来越完善,几乎每月都有新的功能出现,但价格在下跌,尺寸也越来越小了。两三年前GPS设备还像艺术品一样令人望而却步,而现在消费者终于可以拥有一款梦想已久的GPS接收器了,还带有以前做梦也想不到的很多先进的功能。
  消费类GPS手持机的价格从几百元到几千元不等,它们基本上都有12个并行通道和数据功能。有些甚至能与便携电脑相连,可以上传/下载GPS信息,并且使用精确到街道级的地图软件,可以在PC的屏幕上实时跟踪你的位置或自动导航。

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