物流信息技术 教学课件 作者 周旻 主编第六章_GPS技术.ppt

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1、第6章GPS技术[学习目标]1.掌握GPS的概念、特点、系统构成；2.理解GPS的工作原理及定位方式；3.了解GPS的应用领域；4.熟练掌握网络GPS在物流业中的应用；5.正确选择GPS接收机的类型；6.正确使用操作GPS接收机。本章内容第一节GPS概述第二节GPS的工作原理第三节GPS技术的应用第四节网络GPS技术在物流业中的应用引导案例GPS产业在中国的发展第一节GPS概述一、GPS的定义及发展（一）GPS的定义GPS是英文GlobalPositioningSystem的缩写，意为全球定位系统，它利用空间星座部分(通信卫星)、地面监控部分和用户接收机对对象进行动态定位的系统。G

2、PS能对静态、动态对象进行动态空间信息的获取，快速、精度均匀、不受天气和时间的限制反馈空间信息。第一节GPS概述（二）GPS的发展1.早期的卫星定位系统2.子午卫星定位系统（NNSS）与CICADA3.GPS全球卫星定位系统第一节GPS概述二、GPS系统的组成GPS系统包括以下三大部分：空间星座部分（GPS卫星）、地面控制部分和用户部分（GPS接收机）。（一）ＧＰＳ空间部分（ＧＰＳ卫星）（二）GPS地面控制部分1.主控站2.监控站3.注入站第一节GPS概述（三）GPS用户部分GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备（如计算机、气象仪器等）所组成，但是中心设备是G

3、PS接收机，它是一种特制的无线电接收机，用来接受导航卫星发射的信号，并以此计算出定位数据。第一节GPS概述根据使用目的不同，世界上已有近百种不同类型的GPS接收机。既有价格低廉的手持GPS接收机，也有几十万元的接收机。这些产品可以按不同用途、不同原理和功能等进行分类。1.按接收机用途分类（1）导航型接收机（2）测地型接收机（3）授时型接收机（4）姿态型接收机第一节GPS概述2.按接收机通道数分类（1）多通道GPS接收机（2）序贯通道接收机（3）多路复用通道接收机第一节GPS概述3.按接收机载波频率来分：（1）单频接收机（2）双频接收机4.按接收机工作原理分类（1）码相关型接收机（2

4、）平方型接收机（3）混合型接收机第一节GPS概述三、GPS系统的特点GPS导航定位以其高精度、全天候、高效率、操作简便、应用广泛等著称。（一）全球、全天候作业（二）定位精度高（三）功能多，应用广（四）操作简便（五）观测时间短（六）测站间无需通视（七）实时导航（八）抗干扰性能好、保密性强第二节GPS的工作原理一、GPS常用术语在研究和使用GPS的过程中，时常碰到的一些基本术语包括：（一）坐标(Coordinate)（二）路标(LandmarkOrWaypoint)（三）路线(Route)（四）前进方向(Heading)（五）导向(Bearing)（六）日出日落时间(Sunset/

5、raisetime)（七）足迹线(Plottrail)知识拓展GPS卫星现代化第二节GPS的工作原理二、GPS的工作原理GPS利用空间测距交会定点原理定位。简单地说，是利用了我们熟知的几何和物理上的一些基本原理，首先我们假定卫星的位置的已知的，而我们又能准确测定我们所在地点A至卫星之间的距离，那么A点一定是位于以卫星为中心、所测得距离为半径的圆球上。进一步，我们又测得点A至另一卫星的距离，则A点一定处在前后两个圆球相交的圆环上。我们还可以测得A点与第三个卫星的距离，就可以确定A点只能是在三个圆球相交的两个点上。根据一些地理知识，可以很容易排除其中一个不合理的位置。当然也可以再测量A

6、点至另一个卫星的距离，也能精确进行定位。根据上述原理，GPS卫星定位是将三个无线电发射台放到卫星上，如果知道某时刻三个卫星的空间位置（卫星空间位置由卫星发射的导航电文给出），当用户接收机在某一时刻同时测定接收机天线至三个发射台的距离（卫星至接收机天线的距离是通过接收卫星测距信号并与接收机内时钟进行相关处理求定），只需以三个发射台为球心，以所测距离为半径，即可交会出用户接收机天线的空间位置。第二节GPS的工作原理三、GPS的定位方式GPS定位的方法是多种多样的，用户可以根据不同的用途采用不同的定位方法。GPS定位方法可依据不同的分类标准，作如下划分：（一）根据定位所采用的观测值1.伪

7、距定位2.载波相位定位（二）根据定位的模式１.绝对定位２.相对定位第二节GPS的工作原理（三）根据获取定位结果的时间１.实时定位２.非实时定位（四）根据定位时接收机的运动状态1.动态定位2.静态定位第二节GPS的工作原理四、ＧＰＳ接收机的组成及工作原理（一）ＧＰＳ接收机的组成GPS接收机主要由GPS接收机天线、GPS接收机主机和电源三部分组成。其中主机又可分为接收单元（包括变频器和信号通道）和数据采集单元（包括微处理器、存储器和显示器）。其主要功能是接收GPS卫星信号