(精)《现代物流信息技术》第4章.ppt

美国的GPS 全球定位系统是继“阿波罗”登月计划后的又一个庞大的空间计划。1957年10月，世界上第一颗卫星发射成功后利用卫星进行定位和导航的研究工作提到了议事日程。 1967年7月美国政府批准对海军导航卫星系统广播星历解密，并提供民用。 1973年开始筹建GPS。 1994年全面建成，历时20年，耗资200亿美元。 在全球商业导航定位应用方面，一直处于绝对垄断地位。 俄罗斯的格罗纳斯系统（CLONASS ） 该系统从80年代初建设， 1995年12月14日， 系统的24颗卫星全部就位，1996年初投入运行。打破了美国GPS一统天下的局面。 因国家经济不景气，航天经费投入不足，卫星寿命过短，2001年前一直在低谷徘徊，最少时仅仅有6颗在运行。 2001年后，随着经济的复苏，俄罗斯也重新拉开了部署该系统的序幕。目前已有17颗星正在运行。和GPS相比，“格洛纳斯”系统具有更强的抗干扰能力。 欧盟的伽利略系统（GALILEO） 为了冲破美国的垄断，欧盟2002年正式批准 开发自己的“伽利略”导航卫星定位系统。 伽利略系统是由欧盟主导的新一代民用全球卫星导航系统，耗资超过30亿欧元。系统由两个地面控制中心和30颗卫星组成，其中27颗为工作卫星，3颗为备用卫星。卫星轨道高度约2.4万公里，位于3个倾角为56度的轨道平面内。 美国GPS向别国提供的卫星信号，只能发现地面大约10米长的物体，而伽利略的卫星则能发现1米长的目标。一位军事专家形象地比喻说，GPS系统只能找到街道，而伽利略则可找到家门。 2011.11.5日欧洲伽利略导航系统首批卫星进入激活测试阶段 。 中国的北斗导航定位系统（BEIDOU） 1983年提出创建北斗导航定位系统， 2000年10月31日北斗一号在西昌卫星发射中心发射升空。 2000年12月21日第二颗北斗导航实验卫星在西昌发射中心发射升空。 2011年7月27日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将第九颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道。 覆盖范围：我国计划2012年左右，“北斗”系统将覆盖亚太地区，2020年左右覆盖全球。 定位精度：10米（精度与GPS相当） 功能：快速实时定位，简短通信（可一次传送120个汉字短文），精密授时（可提供20ns的时间同步精度） 导航型GPS机 大地型GPS接收机 4.3.1空间部分——GPS卫星星座 24颗卫星(21+3备用) 6个轨道平面，每个轨道4颗卫星 相对赤道55o轨道倾角 20200km轨道高度(地面高度) 11小时58分轨道周期 5个多小时出现在地平线以上(每颗星) 地面监控部分主要包括：一个主控站：科罗拉多?斯普灵 三个注入站：大西洋：阿松森（Ascencion) 印度洋：迪戈?加西亚(Diego Garcia) 太平洋：卡瓦加兰(kwajalein) 五个监测站=1个主控站+3个注入站+夏威夷（Hawaii) GPS信号接收机 GPS定位技术的缺点 GPS需要良好的对天通视 接收天线的观测视野中不应存在障碍物 受强磁场、高压线等辐射影响 GPS中的几个时间变量 接收机钟差 GPS卫星采用的时钟是铯原子钟，价格十分昂贵，但精确度非常高。 接收机中一般使用精度较低的石英钟，因而卫星钟和接收机钟就不可能同步，钟误差较为严重。 假设用户的时钟慢千分之一秒，于是延迟就多了0.001秒，所测量得的距离也就多了三百公里。 4.4.4影响GPS定位精度的主要因素 1.接收不到4颗及以上卫星：由于高建筑物、高山的遮挡。 2.大气层（电离层和对流层对信号的延迟）:一般可以根据监测站收集到的气象数据，再利用典型的电离层和对流层模型来进行修正。 3.GPS的卫星钟差 4.GPS卫星轨道差 5.人为干扰，如安装微波发射装置。 军用 民用 GPS在军事中的应用 GPS在交通运输业中的应用 航运、航空搜索 陆路交通（车辆导航、监控） 船舶远洋导航和进港引水 GPS在测量中的应用 建立和维持全球性的参考框架 GPS在测量中的应用 板块运动和监测 GPS在测量中的应用 建立各级国家平面控制网 GPS在测量中的应用 高度精确的GPS接收系统可以即时得到公分级的测量精度。土地测绘、建筑测量、工程测绘、桥梁隧道测量。 GPS在其他领域中的应用 精细农业 遥感 卫星定轨 资源勘探 个人旅游及野外探险 电力、广播、电视、通讯等网络的时间同步、时间传递…. 4.5.2GPS在现代物流中的应用 据中国仓储协会的调查报告显示，我国车