最佳答案

GPS（Global Positioning System）,一般譯為"全球衛星定位系統"，是美國國防部安排部署的，其首要的任務是為美軍及其盟軍提供全球范圍內不間斷的定位、導航等數據。其次，也為民用、商用提供定位、導航、測速、授時等數據服務。GPS能為全球任意地點、任意多個用戶同時提供高精度、全天候、連續、實時的三維定位、三維測速和時間基準。由于這一系統在定位、導航、測速、授時等方面的高效率、高精度、多功能、易移動、低價格，因此它在地球科學中應用廣泛。 　　GPS系統包括GPS衛星、GPS監控站，以及用戶接收設備和GPS應用軟件等部分。GPS系統目前共有24顆衛星分布在6條固定的軌道上，繞地球運行。軌道距地面約20400km，每顆星以12h為周期，連續向地面發送關于時間和自身位置的精確信息。 　　由于地球上任一點到衛星的距離不等，且都有一組相對應的比較確定的數據，因此在實際應用中在用手持接收器于測式點接收到這一組數據信號時，即可用這組數據到達的時間差來計算該點相對衛星的距離，并以此來確定該點的相對位置，從而達到定位的目的。根據計算公式，定位有二維和三維之分，二維定位至少需要接收三顆衛星的星歷；而三維定位至少要接收四顆衛星的星歷。 　　由于手持接收器可以提供精度在25米以內的定位信息和誤差在5m/s以內的速度信息，因而有些過于精確，為了保障軍事上的安全，美國政府對GPS衛星采取了SA（Selective Availability）的技術進行處理，即對衛星向地面發送的星歷信號進行隨機干擾,使其精度降到了100米。但這又不能滿足一些精度要求比較高的應用，于是又采用了一種稱為DGPS（Differential GPS）的技術進行彌補。使其精度經校正能達到50M左右。 其他衛星定位系統 　　導航衛星系統除美國的ＧＰＳ衛星系統外，能與其比擬的就是俄國的ＧＬＯＮＡＳＳ衛星系統，也是２４顆衛星組成的系統，由于經費困難，缺乏維護和補充，目前可能有19顆可用，隨著俄國經濟的復蘇和軍事上的需要，將會得到完善和健全。ＧＬＯＮＡＳＳ系統是開放性，有利于使用，許多ＧＰＳ生產廠商，為了提高ＧＰＳ接收機使用性能和精度，都積極地研究ＧＰＳ與ＧＬＯＮＡＳＳ結合雙系統應用軟件，充分地利用ＧＬＯＮＡＳＳ系統，已初見成效。如美國ＪＡＶＡＤ公司ＧＰＳ接收機，利用超級集成技術，在芯片中集成４０個通用信道，把ＧＰＳ與ＧＬＯＮＡＳＳ的差異無端地縮小了，結合起來使用，使觀測衛星增多。歐洲的ＧＮＳＳ系統：歐洲的策略是--盡可能地利用ＧＰＳ的星基或空基導航取代陸基導航，以達到最大的成本效益比。但也堅信不能依靠由他國軍方控制的衛星系統來實現本國的導航，所以，正在積極建立自己衛星導航系統ＧＮＳＳ，它的目標是分二步走，首先發展一個民間ＧＮＳＳ－１，其主要內容是對現有ＧＰＳ和ＧＬＯＮＡＳＳ的星基進行增強，即利用靜止衛星，面向歐洲范圍內的導航提供服務，即ＥＧＮＯＳ計劃，已于９５年啟動，９９年實現初始運行能力，２００２年實現全運行能力。第二個目標建成ＧＮＳＳ－２，從區域性漸進地擴展成全球系統。日本也正在積極籌劃建立日本的多功能衛星增強系統（ＭＳＡＳ）。在我國ＧＰＳ的開發研究與應用不斷在深化和廣化。特別是建立了全國永久性ＧＰＳ跟蹤網和相應的通訊網絡和數據處理設施，并發展成為我國ＧＰＳ的綜合性服務體系，為國民經濟建設、國防建設和社會進步提供了服務。ＧＰＳ接收機制造與生產也從無到有，工藝水平也不斷在提高，價格大大地低于進口的同類產品。在不久的將來我國也將有自己制造和發射的衛星導航定位系統。 GPS定位過程簡介 　　ＧＰＳ結合電子地圖能夠實現城市交通管理、車輛調度管理，公安、銀行車輛，港口、河流船舶的自動導引與監控，具有巨大的應用潛力。根據地形圖制作而成的矢量電子地圖，ＧＰＳ坐標還需經過坐標轉換才能正確與之匹配。下面將從ＧＰＳ定位坐標系、WGS-84大地坐標、地圖投影、平面坐標變換等幾方面詳細討論坐標匹配問題。GPS定位過程主要有如下幾個步驟： （1） 確定用戶的宇宙直角坐標系位置，即用戶的X、Y、Z位置。 （2）宇宙直角坐標系至WGS-84大地坐標系的轉換，既求出用戶的WGS-84大地坐標位置λ、φ、h。 （3）坐標投影轉換，即將球面坐標λ、φ、h轉換成平面電子地圖投影坐標，如高斯-克呂格投影坐標。 （4）二維平面相似性變換，即經過平移、旋轉、縮放運算，達到其與電子地圖的配準。 　　上述四個過程全部都是由計算機用程序自動計算獲得，具體算法這里介紹從略。 4 基于GPS和電子地圖的車輛自動導航系統的組成及功能 4.1 基于GPS和電子地圖的車輛自動導航系統的組成 　　整個ＧＰＳ電子地圖車輛動態引導系統構成如下圖所示，它由主控計算機、液晶顯示器、語音報警器、遙控器、組合導航處理器、ＧＰＳ傳感器、速率陀螺儀、光驅等組成。主控計算機視用戶需求不同，可以是通用計算機，也可以是專用處理器。

回答者：xpjyn2016-03-26 00:00