【正文】 GPS 一、 GPS的發(fā)展歷史 二、 GPS基礎(chǔ)概念 三、 GPS技術(shù)原理 四、 GPS的應(yīng)用 五、 GPS在物流中的應(yīng)用 六、 GPS技術(shù)的商業(yè)前景 基礎(chǔ)技術(shù)研究階段 （ 19381973） 基礎(chǔ)技術(shù)研究 19541956 扎奇里亞斯與松下公司制作出第一個(gè)自足式便攜原子鐘 1957 麻省理工學(xué)院開始研究衛(wèi)星跟蹤項(xiàng)目 1961 航空公司開始了 GPS系統(tǒng)的發(fā)展工作，用于滿足軍事需要 1958年美國開始研制衛(wèi)星定位系統(tǒng)（子午儀系統(tǒng)）（ Transit） 一、 GPS的發(fā)展歷史 計(jì)劃實(shí)施發(fā)展階段 （ 19731993） GPS實(shí)施計(jì)劃共分三個(gè)階段 ? 第一階段為方案論證和初步設(shè)計(jì)階段。從 1973年到 1979年，共發(fā)射了 4顆試驗(yàn)衛(wèi)星。研制了地面接收機(jī)及建立地面跟蹤網(wǎng)。 ? 第二階段為全面研制和試驗(yàn)階段。從 1979年到 1984年，又陸續(xù)發(fā)射了 7顆試驗(yàn)衛(wèi)星，研制了各種用途接收機(jī)。實(shí)驗(yàn)表明， GPS定位精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 ? 第三階段為實(shí)用組網(wǎng)階段。 1989年 2月 4日第一顆 GPS工作衛(wèi)星發(fā)射成功，表明 GPS系統(tǒng)進(jìn)入工程建設(shè)階段。 1993年底實(shí)用的 GPS網(wǎng)即（ 21+3）GPS星座已經(jīng)建成 技術(shù)發(fā)展成熟階段 （ 19942022） 國內(nèi) GPS民用方面發(fā)展 1/6 陸地運(yùn)輸 海洋運(yùn)輸 建筑 采礦 農(nóng)業(yè) 電力系統(tǒng) 民用航空 通信 醫(yī)療應(yīng)用 測繪 科研 家電 主要民用范圍 紙質(zhì)地圖 Say Goodbye 2022年廉價(jià) PND方案發(fā)布，各大硬件廠商的生產(chǎn)成本得到了更好的控制，PND的價(jià)格由原來的天價(jià)慢慢走下神壇，給了普通消費(fèi)者選擇的機(jī)會(huì)，增加了 GPS的普及速度。 全覆蓋地圖的發(fā)布從根本上解決了 GPS行業(yè)發(fā)展的一大瓶頸，解決了GPS普及上的難題。 國內(nèi) GPS民用方面發(fā)展 2/6 2022年 GPS井噴式發(fā)展，移動(dòng)導(dǎo)航在非智能手機(jī)上的應(yīng)用使產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度成幾何級增長。 截止至 07年底，市場上出現(xiàn)的 GPS品牌多達(dá)千余，除了諾基亞、摩托羅拉這樣的手機(jī)巨頭和專注與此產(chǎn)業(yè)的 GARMIN任我游、新科等知名品牌外，其他小作坊品牌更是多如牛毛。 國內(nèi) GPS民用方面發(fā)展 3/6 GPS市場品牌、產(chǎn)品魚龍混雜 國內(nèi) GPS民用方面發(fā)展 4/6 2022年 GPS市場的復(fù)合增長率達(dá)到 ％，其中 GPS手機(jī)成為增長速度最 快的部分消費(fèi)人群也由高端車主逐漸延伸到中低端，這主要得益于消費(fèi)者對于 GPS帶來方便的認(rèn)知度越來越高，同時(shí)一些大品牌主流機(jī)型的價(jià)格下調(diào)也成為銷量增長的主要推動(dòng)力。 TDSCDMA3G標(biāo)準(zhǔn)試運(yùn)行 GPS產(chǎn)品定位不再局限于導(dǎo)航功能，除了具備衛(wèi)星同步精確定位、最佳路徑搜索、同步語音導(dǎo)航、生活資訊查詢等功能和城市地圖精準(zhǔn)導(dǎo)航之外，還會(huì)集移動(dòng)電視、視頻播放和電子相冊等娛樂功能，并融入了藍(lán)牙免提、倒車后視、 TMC、電子狗、 WIFI等實(shí)用功能于一身。 國內(nèi) GPS民用方面發(fā)展 5/6 功能更加多樣，產(chǎn)品更加實(shí)用 —— 挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存。 2022年 GPS市場來說，一直處在一種 “ 半沉睡 ” 的狀態(tài)，與前兩年所出現(xiàn)的 “ 井噴 ” 現(xiàn)象擦肩而過。低價(jià)擾市和盜版地圖橫行成為阻礙 GPS市場正常發(fā)展的隱患。 2022年，包括燃油稅改革，汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃、購置稅減半、汽車下鄉(xiāng)、汽車報(bào)廢補(bǔ)貼、汽車以舊換新等一系列鼓勵(lì)汽車消費(fèi)利好政策的密集出臺，帶動(dòng)上半年汽車銷量增長。 GPS地圖數(shù)據(jù)發(fā)展迅猛，硬件逐步提高，擴(kuò)展功能更加多元化 。 國內(nèi) GPS民用方面發(fā)展 6/6 GPS基礎(chǔ)概念 ? 坐標(biāo)系統(tǒng) ? 時(shí)間系統(tǒng) ? GPS衛(wèi)星星歷 ? 導(dǎo)航電文和衛(wèi)星信號 ? GPS接收機(jī)的類型與工作原理 GPS坐標(biāo)系統(tǒng) 坐標(biāo)系統(tǒng) 是由坐標(biāo)原點(diǎn)位置、坐標(biāo)軸指向和尺度所定義的 .在 GPS定位中，通常采用兩類坐標(biāo)系統(tǒng)：一類是在空間固定的坐標(biāo)系，另一類是與地球體相固聯(lián)的坐標(biāo)系統(tǒng) . 坐標(biāo)系原點(diǎn)一般取地球質(zhì)心，而坐標(biāo)軸的指向具有一定的選擇性，為了使用上的方便，國際上都通過協(xié)議來確定某些全球性坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)軸指向，這種共同確認(rèn)的坐標(biāo)系稱為 協(xié)議坐標(biāo)系 . 為了確定用戶接收機(jī)的位置， GPS衛(wèi)星的瞬時(shí)位置通常應(yīng)化算到統(tǒng)一的地球坐標(biāo)系統(tǒng) . GPS時(shí)間系統(tǒng) 在天文學(xué)和空間科學(xué)技術(shù)中， 時(shí)間系統(tǒng) 是精確描述天體和衛(wèi)星運(yùn)行位置及其相互關(guān)系的重要基準(zhǔn)，也是利用衛(wèi)星進(jìn)行定位的重要基準(zhǔn)。 為精密導(dǎo)航和測量需要，全球定位系統(tǒng)建立了專用的時(shí)間系統(tǒng)，由 GPS主控站的原子鐘控制。 GPS時(shí)屬于原子時(shí)系統(tǒng)，秒長與原子時(shí)相同，但與國際原子時(shí)的原點(diǎn)不同，即 GPST與 IAT在任一瞬間均有一常量偏差。 IATGPST = 19s， GPS時(shí)與協(xié)調(diào)時(shí)的時(shí)刻，規(guī)定在 1980年 1月 6日 0時(shí)一致，隨著時(shí)間的積累，兩者的差異將表現(xiàn)為秒的整數(shù)倍 GPS時(shí)間系統(tǒng) 在 GPS衛(wèi)星定位中， 時(shí)間系統(tǒng) 的重要性表現(xiàn)在： ? GPS衛(wèi)星作為高空觀測目標(biāo)，位置不斷變化，在給出衛(wèi)星運(yùn)行位置同時(shí)，必須給出相應(yīng)的瞬間時(shí)刻。例如當(dāng)要求GPS衛(wèi)星的位置誤差小于 1cm， 則相應(yīng)的時(shí)刻誤差應(yīng)小于 ?106s。 ? 準(zhǔn)確地測定觀測站至衛(wèi)星的距離，必須精密地測定信號的傳播時(shí)間。若要距離誤差小于 1cm， 則信號傳播時(shí)間的測定誤差應(yīng)小于 3 ?1011s GPS衛(wèi)星軌道 衛(wèi)星軌道 在 GPS定位中的意義 : 衛(wèi)星在空間運(yùn)行的軌跡稱為軌道，描述衛(wèi)星軌道位置和狀態(tài)的參數(shù)稱為軌道參數(shù)。 ，在進(jìn)行絕對定位時(shí)，衛(wèi)星軌道誤差將直接影響用戶接收機(jī)位置的精度； ，當(dāng)基線較長或精度要求較高時(shí)，軌道誤差影響不可忽略。 GPS測量的觀測計(jì)劃和便于捕獲衛(wèi)星發(fā)射的信號，也需要知道衛(wèi)星的軌道參數(shù)。 GPS衛(wèi)星星歷 衛(wèi)星星歷 是描述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌道的信息，是一組對應(yīng)某一時(shí)刻的軌道根數(shù)及其變率。 根據(jù)衛(wèi)星星歷可以計(jì)算出任一時(shí)刻的衛(wèi)星位置及其速度， GPS衛(wèi)星星歷分為 預(yù)報(bào)星歷 和 后處理星歷 。 外推的星歷 實(shí)時(shí)提供 精度不高 計(jì)算后所得星歷 事后提供 精度較高，達(dá)分米 GPS衛(wèi)星信號 關(guān)于 GPS衛(wèi)星信號 GPS衛(wèi)星所發(fā)射信號包括載波信號、 P碼（或 Y碼）、C/A碼和數(shù)據(jù)碼（或 D碼）等多種信號分量，而其中 P碼和C/A碼統(tǒng)稱為測距碼。 GPS衛(wèi)星信號的產(chǎn)生、構(gòu)成和復(fù)制等，都涉及到現(xiàn)代數(shù)字通信理論和技術(shù)方面的復(fù)雜問題。 GPS衛(wèi)星信號的測距碼 碼 的概念 在現(xiàn)代數(shù)字通信中，廣泛使用二進(jìn)制數(shù)（ 0和 1）及其組合，來表示各種信息。表達(dá)不同信息的二進(jìn)制數(shù)及其組合，稱為碼。一位二進(jìn)制數(shù)叫一個(gè)碼元或一比特。比特為碼和信息量的度量單位。 如果將各種信息例如聲音、圖象和文字等通過量化，并按某種預(yù)定規(guī)則，表示成二