20124011003隋英杰物联网GPS全球定位系统

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1、武夷学院实验报告课程名称：物联网导论项目名称：GPS全球定位系统姓名：隋英杰专业：计科班级：一班学号：20124011003同组成员：07、49一、实验预习部分注：1、实验预习部分包括实验环境准备和实验所需知识点准备。2、若是单人单组实验，同组成员填无。：1.实验环境准备：硬件：PC一台软件：PPT、浏览器2.实验知识点准备：（1）GPS（GlobalPositioningSystem）是目前世界上最常用的卫星导航系统。GPS计划开始于1973年，由美国国防部领导下的卫星导航定位联台计划局（JPO）主导进行研

2、究。经过数十年的研究和试验，1989年正式开始发射GPS工作卫星，1994年，第24颗（也是最后一颗）工作卫星的发射，标志着GPS卫星星座组网的完成，从此GPS正式投人使用。由于美国国防部的背景，GPS系统最初被设计为军用。1983年，时任美国总统的里根做出指示，当GPS的研究与应用成熟后，将对民用工业开放，允许民间自由使用GPS技术。然而，在GPS投人使用之后，对民间应用仍有诸多限制，仅有军用接收机可以享受到高质量的信号（精度可达20m），供民用的信号质量被故意降低（精度约300m）。2000年5月1日，美

3、国总统比尔.克林顿命令取消GPS系统的这种区别对待，从此民用GPS信号也可以达到20m的精度，极大地拓展GPS在民用工业方面的应用。由于GPS在军事及民用方面的应用效果显著，为了避免战时受制于人，其他的国家也陆续展开了卫星导航系统的研究和部署。目前已经投人使用的有俄罗斯的GLONASS全球卫星导航系统和我国的北斗一号区域性卫星导航系统。欧盟的伽利略定位系统目前正在部署中，预计将于2014年正式投人使用。我国目前正在建设自主研发的北斗二号全球卫星导航系统，届时将可提供全球范围的信号覆盖。（2） GPS系统由以下

4、三大部分组成。   1）宇宙空问部分。GPS系统的宇宙空间部分由24颗工作卫星构成，最初的设计将24颗卫星均匀分布到3个轨道平面上，每个平面8颗卫星，但之后改为采用6轨道平面，每平面4颗卫星的设计。GPS的卫星布局保证在地表绝大多数位置，任一时刻都有至少6颗卫星在视线之内，可以进行定位。   2）地面监控部分。GPS系统的地面监控部分包括1个位于美国科罗拉多州Schriever空军基地的主控中心（MasterControlStation,MCS），4个专用的地面天线，以及6个专用的监视站。此外还有个紧急状况下

5、备用的主控中心，位于马里兰州盖茨堡。3）用户设备部分。要使用GPS系统，用户端必须具备一个GPS专用接收机。接收机通常包括一个和卫星通信的专用天线，用于位置计算的处理器，以及一个高精度的时钟。随着技术的发展．GPS接收机变得越来越小型和廉价，已经可以集成到大多数日用电子设备中，目前配备有GPS接收机的手机已不在少数。（3）GPS定位的原理首先测得接收机与三个GPS卫星之间的距离，然后通过三点定位方式确定接收机的位置。不熟悉三点定位的读者可以用一个例子来简单了解三点定位的原理：首先拿出三根铅笔，假设这三根铅笔的

6、长度表示测得的接收机到三颗卫星的距离；然后将三个铅笔的一头固定电子眼在桌面上的某个位置，这个位置就表示三颗卫星在空间中的位置；最后，移动三根铅笔未被固定电子眼的另一头，使它们交汇在一点（在这个例子里面，只可能有一个位置可以让三点交汇），这个交汇的位置就是接收机的位置。实际的GPS系统中，根据参考卫星的空间坐标，以及到参考卫星的距离，可以在空间中确定出一个唯一的球面；三颗卫星可以确定出三个球面，通常情况下，两个球面的交集是一个圆，三个球面的交集是两个点。因为其中有一个点的位置在宇宙空间中——这显然不可能是接收机

7、的位置，因此只需要选取靠近地面的那个点作为接收机的坐标即可。一、实验过程记录注：实验过程记录要包含实验目的、实验原理、实验步骤，页码不够可自行添加。：1、先通过电脑浏览器百度查询资料，总结自资料2、然后将资料分类整理进行编写PPT整理的资料如下：GPS在骑车旅行中的应用（1）什么是骑车旅行近年来，骑自行车旅游已经成为一种时尚，越来越多的城市人加入到了这个行列。是什么原因使大家这样投入呢？因为它远离了城市的喧嚣，既省钱、健身又环保、刺激。一路上，想停就停，想走就走，随心所欲，不受任何限制，既自由又方便。旅行途中

8、，不但可以游览名胜古迹、名山大川、考察地形地貎、人文气候、风土人情，还可以置身于没有污染的大自然中间，品尝各地的美味佳肴，吃到纯绿色的瓜果食品，随着GPS技术的飞速发展，我们可以看到许多人已经在旅游的单车上装上了GPS手持机。（2）骑行过程中，GPS能为我们做什么？1.你在哪里？骑行时，GPS机可以随时告诉你：这是什么地方，周围有什么村镇、河流、车站、加油站、饭店、银行等等，行驶在什么路上，行驶方向