現在人們生活水平有了很大的提高,GPS也進入了人們的生活當中,很多人在生活中都在使用GPS,但你們知道gps是什么意思嗎?什么又是gps定位系統?下面是小編整理的關于gps定位系統的一些資料,以供大家參考:
gps定位系統
GPS 主系統是居心叵測的老美發射運行的衛星系統,包含了27 顆能持續發送地理位置海拔高度和時間信號的衛星,24 個正常使用,3 個備用,這些衛星平均分布運行在六個軌道上。一般來說,在地面上的GPS 接收器能接收5~12 個衛星信號,而為了獲得地面上的定位坐標,GPS定位至少需要4 個衛星信號,三個用來確定GPS 接收器的緯度、經度和海拔高度,第四個則提供同步校正時間。全球定位系統由三部分構成:
太空衛星部份:由 24 顆繞極使用衛星所組成,分成六個軌道,運行于約 20200 公里的高空,繞行地球一周約12 小時。每個衛星均持續著發射載有衛星軌道數據及時間的無線電波,提供地球上的各種接收機來應用。
地面管制部份:這是為了追蹤及控制上述衛星運轉,所設置的地面 管制站,主要工作為負責修正與維護每個衛星能保持正常運轉的各項參數數據,以確保每個衛星都能提供正確的訊息給使用者接收機來接收。
使用者接收機:追蹤所有的 GPS 衛星,并實時地計算出接收機所在 位置的坐標、移動速度及時間,各種藍牙GPS 即屬于此部份。
我們通常所說的GPS, 就是第3 部分。

一套完整的GPS定位系統包含哪些設備:
A、GPS 接收機,一般按接口分為如下幾種:
無線藍牙GPS,目前主流如HAICOM 406 等,諾基亞 LD-3W, Navibe 731 等主要與具備藍牙功能的掌上電腦PDA、智能手機配合使用。
USB 接口GPS,主要配合筆記本電腦使用。
CF 卡接口GPS,主要配合老型號沒藍牙功能的PDA 使用。
B、地圖操作終端設備:
掌上電腦PDA,PPC 系統是目前導航的主流
智能手機
筆記本電腦

C、導航軟件地圖軟件、一般按操作系統分如下幾種:
PPC 掌上電腦系統,主要有靈圖天行者5、凱立德2.0、城際通、MAPKING、OZI,此系統上目前軟件最為豐富、功能也最為強大。
系統智能手機,主要有路拓ROUTE66、 凱立德等。
Smartphone 智能手機,主要有凱立德。
PC 系統,主要有靈圖、城際通等。
D、GPS定位系統導航系統有哪些功能?
地圖查詢:
可以在操作終端上搜索你要去的目的地位置。
可以記錄你常要去的地方的位置信息,并保留下來,也和可以和別人共享這些位置信息。
模糊的查詢你附件或某個位置附近的如加油站,賓館、取款機等信息
路線規劃:
GPS定位系統會根據你設定的起始點和目的地,自動規劃一條線路。
規劃線路可以設定是否要經過某些途徑點。
規劃線路可以設定是否避開高速等功能。
自動導航:
語音導航:用語音提前向駕駛者提供路口轉向,導航系統狀況等行車信息,就象一個懂路的向導告訴你如何駕車去目的地一樣。導航中最重要的一個功能,使你無需觀看操作終端,通過語音提示就可以安全到
達目的地。
畫面導航:在操作終端上,會顯示地圖,以及車子現在的位置,行車速度,目的地的距離,規劃的路線提示,路口轉向提示的行車信息。
重新規劃線路:當你沒有按規劃的線路行駛,或者走錯路口時候,GPS定位系統會根據你現在的位置,為你重新規劃一條新的到達目的地的線路。
GPS 應用基礎
GPS gloabal Positioning System,主要分三大塊,地面控制站、衛星、接收機。
主控制站,在美國科羅拉多。三個地面天線,五個監測站,分布在全球。主要是收集數據,計算導航信息,診斷系統狀態,調度衛星這些雜事。
衛星,有27 顆,距離地面20200 公里。27 顆衛星有24 顆運行,3 顆備用。這些衛星已經更新了三代五種型號。衛星發射兩種信號:L1 和L2。L1:1575.42MHZ, L2:1227.60MHZ。衛星上的時鐘采用銫原子鐘或銣原子鐘,計劃未來用氫原子鐘,比我的手表準。
接收機,袖珍式、背負式、車載、船載、機載等等。一般常見的手持機接收L1 信號,還有雙頻的接收機,做精密定位用的。
關于GPS 接收機
GPS 現在一般都是12 通道的,可以同時接收12 顆衛星。早期的型號,比如GARMIN 45C 就是8 通道。GPS接收機收到3 顆衛星的信號可以輸出2D(就是2 維)數據,只有經緯度,沒有高度,如果收到4 顆以上的衛星,就輸出3D 數據,可以提供海拔高度。但是因為地球自己的問題,不是太標準的圓,所以高度數據有一些誤差。現在有些GPS 接收機內置了氣壓表,比如etrex 的SUMMIT 和VISTA,這些機器根據兩個渠道得到的高度數據綜合出最終的海拔高度,應該比較準確了。
GPS 接收機的第一次開機,或者開機距離里上次關機地點超過800KM 以上,因為接收機里存儲的星歷都對不上了,所以要在接收機上重新定位。
GPS 接收機的使用要在開闊的可見天空下,所以,屋里就不能用了。手持GPS 的精度一般是誤差在10 米左右,就是說一條路能看出走左邊還是右邊。精度主要依賴于衛星的信號接收,和可接收信號的衛星在天空的分布情況,如果幾顆衛星分布的比較分散,GPS 接收機提供的定位精度就會比較高。
定位精度
談到定位精度,就得說說SA 和AS。什么是SA,AS 呢? GPS 的信號有兩種C/A 碼,P 碼。
C/A 碼的誤差是29.3m 到2.93 米。一般的接收機利用C/A 碼計算定位。美國在90 代中期為了自身的安全考慮,在信號上加入了SA (Selective Availability),令接收機的誤差增大,到100 米左右。在2000 年5 月2 日,SA 取消,所以,咱們現在的GPS 精度應該能在20 米以內。
P 碼的誤差為2.93 米到0.293 米是C/A 碼的十分之一。但是P 碼只能美國軍方使用,AS(Anti-Spoofing),是在P 碼上加上的干擾信號。
俄羅斯有自己的衛星定位系統,全球導航衛星系統(GLObal NAvigation Satellite System)。歐洲也要發展自己的定位系統NAVSAT。中國也有自己的衛星定位,叫北斗,是雙星系統,只能定位自己國家和附近的地區,而且目前只用于軍方。
GPS 的設置
GPS 拿到手,如果是新機器要定位,已經提到了。另外,還有一些設置,常用的有坐標系、地圖基準、參考方位、公制/英制、數據接口格式什么的。
坐標系:常用的是LAT/LON 和UTM。LAT/LON 就是經緯度表示,UTM 在這里就不管他了。
地圖基準:一般用WGS84。
參考方位:實際上有兩個北,磁北和真北呀(簡稱CB 和ZBY)。指南針指的北就是磁北,北斗星指的北就是真北。兩者在不同地區相差的角度不一樣的,地圖上的北是真北。
公制/英制:自選。
數據接口格式:這得細談談。GPS 可以輸出實時定位數據讓其他的設備使用,這就牽扯到了數據交換協議。幾乎現在所有的GPS 接收機都遵循美國國家海洋電子協會(National Marine Electronics Association)所指定的標準規格,這一標準制訂所有航海電子儀器間的通訊標準,其中包含傳輸資料的格式以及傳輸資料的通訊協議。NMEA 協議有0180、0182 和0183 三種,0183 可以認為是前兩種的超集,現在正廣泛的使用,0183 有幾個版本,V1.5 V2.1。所以,如果大家的GPS 接收機如果要聯上筆記本里通用的GPS 導航程序,比如OZIEXPLORER 和俺的GPSRECEIVER,就應該選擇NEMA V2.0 以上的協議。NMEA 規定的通訊速度是4800b/S?,F在有些接收機也可以提供更高的速度,但沒有什么用,4800 就足夠了。
象GARMIN,自己有一個mapsource 軟件,為了不讓其他品牌的GPS 使用該軟件,就設計了私有的GARMIN協議,只有GARMIN 的機器才能輸出這種數據,而MAPSOURCE 只能接收GARMIN 協議,這樣一來MAPSOURCE就只能讓GARMIN 的機器使用!
經緯度的表示
再講講數據表示。一般從GPS 得到的數據是經緯度。經緯度有多種表示方法。
1.)ddd.ddddd, 度.度的十進制小數部分(5 位)
2.)ddd.mm.mmm,度.分.分的十進制小數部分(3 位)
3.) ddd.mm.ss, 度.分.秒
不是所有的GPS 都有這幾種顯示, GPS315 只能選擇第二種和第三種在LAT/LON 坐標系里,緯度是平均分配的,從南極到北極一共180 個緯度。地球直徑12756KM,周長就是12756*PI,一個緯度是 12756×PI /360 = 111.133 KM (不精確)。
經度就不是這樣,只有在緯度為零的時候,就是在赤道上,一個經度之間的距離是111.319KM,經線隨著緯度的增加,距離越來越近,最后交匯于南北極。大家想想,沒錯吧。所以經度的單位距離和確定經度所在的緯度是密切相關的,簡單的公式是:
經度1°長度=111.413cosφ,在緯度φ處。 (公式不精確)
例:北京的經度119 度,緯度40 度。單位經度,單位緯度各是多少?
答: 單位緯度111.133KM 單位經度111.413×COS 40 = 85.347KM
GPS 接收機原理圖

選擇GPS 方案所應考慮的幾個方面
1、GPS 芯片
導航的準確性,最關鍵的是接受衛星信號的精度和算法。而衛星接收性能,主要由GPS 的芯片決定。GPS的芯片相當于電腦的CPU?,F在主流的是Sirf(瑟浮)三代芯片。具有20 個衛星通道(sirf 二代有12 個通道)。其他的還有sony 的芯片和瑞士的RFMD 芯片。這些芯片在實際使用中的效果,和sirf 的有明顯的差距。
2、GPS 電源
人們在使用GPS 的時候,一般都是在車上或者戶外,而且有的時候,導航時間會比較長(比如長途旅行)。因此,在選擇GPS 的時候,要注意GPS 的電源或者電池的能力。對于車載,一般的藍牙GPS 和一體機都有車載充電器。
在徒步旅行時,各個產品的電池設計思路不同:有的采用和諾基亞電池通用的電池,讓諾基亞手機用戶有很多電池備用。有的采用大容量電池。有的干脆配備可以外接的干電池盒。這些都可以解決電源問題,關鍵看哪一種更適合自己。
3、GPS 天線
GPS 天線可以增強接受能力,同時擴展接受范圍。比如屋子里面收不到信號,通過天線,可以引導屋外。sirf 三代芯片的GPS,在絕大部分使用情況下,都不用GPS 天線。在貼金屬膜的車內,一般也不需要。但是在特殊的情況下,比如天氣情況不好、高層建筑物遮擋等情況下,可以購買天線最為備用。信號好的時候,安裝天線也可以提高信號強度。
4、GPS 產品特點
可以說,每一款GPS 產品,在設計的時候,都會有它的側重點。一個產品不可能十全十美。比如有的機器側重性價比,有的側重小巧時尚美觀,有的側重功能多樣性,有的使用大容量電池。因此,在選擇的時候,也要根據自己的實際需要、喜歡類型和準備投入的多少來選擇。
5、信譽
應選擇一些市場美譽度和知名度較高的產品。這樣的產品質量可靠、穩定,監控準確且實時到位,可以確保車輛安全和管理方便。如市場上常見的四方通信車載GPS、華強等。
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