GPS的基本特點和作用(圖)

2015-03-27 11:02 來源：項目加盟網(wǎng) 瀏覽量:718

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與其它的導航和定位技術(shù)相比，GPS定位技術(shù)主要有以下特點：

（1）全球范圍內(nèi)連續(xù)覆蓋。由于GPS衛(wèi)星的數(shù)目較多，其空間分布和運行周期經(jīng)精心設(shè) 計，可使地球上（包括水面和空中）任何地點在任何時候都能觀測到至少4 顆衛(wèi)星（這是 GPS 定位系統(tǒng)獲得解的必要條件）。從而可以保證全球范圍的全天候連續(xù)三維定位。

（2）實現(xiàn)實時定位。GPS 定位系統(tǒng)可以實時確定運動載體的三維坐標和速度矢量。從而可以實時地監(jiān)視和修正載體的運動方向，避開各種不利環(huán)境，選擇最佳航線。這是許多導航定位技術(shù)難以企及的。

（3）定位精度高。利用GPS 系統(tǒng)可以獲得動態(tài)目標的高精度的坐標、速度和時間信息，在較大空間尺度上對靜態(tài)目標可以獲得10-6～10-7 的相對定位精度。隨著技術(shù)水平的提高，定位精度還將進一步提高。

（4）靜態(tài)定位觀測效率高。根據(jù)精度要求不同，GPS 靜態(tài)觀測時間從數(shù)分鐘到數(shù)十天不等，從數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)處理基本上都是自動完成。而使用傳統(tǒng)的測繪技術(shù)達到相同的精度則比較困難，且往往需要幾倍乃至十幾倍的觀測時間并耗費大量人力物力。

（5）應(yīng)用廣泛。GPS以其全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點成功地應(yīng)用于測繪領(lǐng)域、資源勘探、環(huán)境保護、農(nóng)林牧漁、運載工具導航和管制、地殼運動監(jiān)測、工程變形監(jiān)測、地球動力學等多門學科。

以下試舉兩例：

例1-1 美國德州的科學家通過配備在奶牛脖子上的 GPS 定位裝置（如圖1-1），跟蹤它們的路線，觀察奶牛飲水、吃草的區(qū)域和行進的路線，來研究水源、牧草分布等畜牧問題。圖1-1 中牛脖子下的金屬裝置即是一個GPS 定位裝置。這個“項圈”不到一磅重，采集并存儲包括定位數(shù)據(jù)在內(nèi)的幾個種類數(shù)據(jù)，牛幾乎不會注意到它的存在。

例1-2 聯(lián)合制導攻擊武器（JDAM-Joint Direct Attack Munition）是美國一種將常規(guī)炸彈經(jīng)過改造使其具備精確打擊能力的戰(zhàn)術(shù)武器，主要是在常規(guī)炸彈上安裝一個GPS 收發(fā)裝置，使其根據(jù)GPS 系統(tǒng)提供的信息進行精確定位。美表1-1 NNSS 衛(wèi)星與GPS 衛(wèi)星比較系統(tǒng)特征 NNSS GPS 載波頻率（GHz） 0.15 和0.40 1.23 和1.58 衛(wèi)星平均高度（km）約1 000 約20 200 衛(wèi)星數(shù)量（顆） 5～6 24 衛(wèi)星運行周期（min） 107 718 衛(wèi)星鐘精確度（ns） 10-11 10-12 圖1-1 “GPS 奶?！?3 國軍方稱該技術(shù)具有極高的系統(tǒng)可靠性。自1991 年海灣戰(zhàn)爭以后，JDAM 逐漸取代了昂貴的激光制導炸彈，成為美國空軍的主要打擊武器之一（如圖1-2）。

JDAM 炸彈能從遠離攻擊目標24km的高度投下，經(jīng)GPS的矯正后讓炸彈精確落到打擊目標上，令人防不勝防。據(jù)報道，“9.11”恐怖襲擊事件后，美軍在對阿富汗前塔利班政權(quán)的軍事打擊中曾使用了該種武器。綜上所述，GPS技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，是空間信息技術(shù)的一次重大突破。不但使傳統(tǒng)測量理論和方法發(fā)生巨大的變革，而且對其它相關(guān)信息技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生深遠影響。

GPS的基本特點和作用（圖）_1