【正文】 行的有效策略使車輛準(zhǔn)點以及為乘客提供精確的到達(dá)時間。公共交通系統(tǒng)利用這種性能跟蹤火車、公共汽車和其他服務(wù)系統(tǒng)以提高準(zhǔn)點率。 　　GPS的幫助使得許多新用途成為可能。即時合伙開車可以實現(xiàn)，因為想搭車的人可以瞬時與附近的開車人配對。 　　使用GPS技術(shù)來幫助跟蹤和預(yù)測貨運的動向造成了一個后勤革命，這包括一個稱作準(zhǔn)時投遞的應(yīng)用。在準(zhǔn)時投遞系統(tǒng)中，卡車運輸公司利用GPS跟蹤以保證在預(yù)先承諾的時間內(nèi)投遞和取件，無論是短途或是跨時區(qū)的長途。每當(dāng)一個定單進來，調(diào)度員只要敲一下電腦的功能鍵，屏幕上就可以出現(xiàn)出一串卡車的名單，每一輛車的狀態(tài)的完整詳細(xì)信息都可以顯示出來。如果一輛卡車晚點或沒有按預(yù)定路線行駛，就會給調(diào)度員示警。 　　許多國家使用GPS幫助勘測他們的道路和高速公路網(wǎng)，確定路上或路邊一些標(biāo)志物的位置。這包括了休息站、維修和緊急服務(wù)及補給、入口和出口、路面的損壞等等。這些信息成為GIS數(shù)據(jù)收集過程中的輸入。這個信息庫幫助運輸部門減少維修和服務(wù)成本，而且增加路上司機的安全。 　　目前正在進行研究向司機警告可能出現(xiàn)的危急情況，例如交通違規(guī)或撞車事件。還有人研究是否可以在明顯需要采取行動時實行最小限度的車輛控制，例如預(yù)先啟動安全氣袋。GPS提供的定位信息是這類研究的必要組成部分。 　　GPS是未來智能運輸系統(tǒng)(ITS)的一個基本元素。ITS包含了在廣大范圍內(nèi)的、以通訊為基礎(chǔ)的信息和電子技術(shù)。有人正在司機協(xié)助先進系統(tǒng)的領(lǐng)域里進行研究，包括道路偏離和換線碰撞避免系統(tǒng)。這些系統(tǒng)需要在10厘米內(nèi)精確地估計車輛相對于路面車道和路沿的位置。 　　隨著GPS的不斷現(xiàn)代化，我們可以預(yù)期會出現(xiàn)更為有效的系統(tǒng)來預(yù)防撞車、警告危難、通知位置、提供電子地圖以及有語音指示的車內(nèi)導(dǎo)航裝置。F、 測量測繪領(lǐng)域隨著全球技術(shù)的進化和擴展，勘測和測繪地圖界正在不斷地重新開發(fā)所需的工具來增加工作能力和得到高度精確的數(shù)據(jù)。 　　利用GPS及其地面增強系統(tǒng)提供的針尖般的精確度，測量者可以迅速得到高精度的勘測和地圖測繪結(jié)果，從而可以大幅減少使用傳統(tǒng)測繪技術(shù)通常所需的設(shè)備和工時。如今，一個勘測員在一天里就可以完成過去一個勘測隊數(shù)周才能完成的任務(wù)。GPS不受雨、風(fēng)和陽光不足的影響，它正在全世界迅速地被專業(yè)勘測員和地圖測繪人員采用。 　　GPS為自然的和人工的地面特征提供精確的三維定位信息，世界上任何事物的這些信息都可以顯示在地圖和模型中，包括山川、河流、森林、瀕危動物、珍貴礦石及其他資源。GPS有關(guān)這些特征的定位信息成為原始的數(shù)據(jù)被輸入到地理信息系統(tǒng)（GIS），GIS則匯集、儲存、處理和顯示這些地理參照的信息。 　　GPS在全球災(zāi)難救援的行動中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，比如2004年襲擊印度洋地區(qū)的海嘯，2005年肆虐墨西哥灣的卡特琳娜和瑞塔颶風(fēng)，以及2005年巴基斯坦和印度的地震。搜尋和救援隊使用GPS的定位信息來測繪受災(zāi)地區(qū)的地圖，用來幫助救援行動的運作以及評估損失。 　　世界各地的政府機關(guān)、科學(xué)研究機構(gòu)以及商業(yè)運作都在使用從GPS和GIS得到的勘測和地圖來及時地制訂政策和明智地使用資源。任何需要精確位置信息的組織或機構(gòu)都可以受益于GPS的定位功能的效率和生產(chǎn)力。 　　與傳統(tǒng)技術(shù)不同，GPS勘測不受參照站之間可視視線的限制。而且，參照站之間的距離可以增加。GPS增加的靈活性還允許把參照站建造在容易進出的地點，而不像從前那樣被限制在山頂上。 　　遙控的GPS系統(tǒng)可以由一個人放在背包里攜帶、安裝在汽車頂上或綁在一部越野車上面以迅速地完成精確的數(shù)據(jù)收集。只要有一個GPS無線電通訊鏈接，實時的、不間斷的、以厘米計的精確度可以使勘測的效率達(dá)到光學(xué)勘測儀器根本無法實現(xiàn)的水平。 　　隨著GPS的現(xiàn)代化，進一步的改進正在實行。除了現(xiàn)有的GPS民用服務(wù)之外，美國承諾增加兩個民用信號。這些增加的信號可以用來校正受電離層干擾引起的錯誤信號，以提高定位的準(zhǔn)確性。對所有的用戶來說，這些新信號也將提高系統(tǒng)的可用性和完整性。 GPS與其他定位技術(shù)的應(yīng)用a 慣性導(dǎo)航　通過測量飛行器的加速度(慣性)，并自動進行積分運算，獲得飛行器瞬時速度和瞬時位置數(shù)據(jù)的技術(shù)。組成慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)備都安裝在飛行器內(nèi)，工作時不依賴外界信息，也不向外界輻射能量，不易受到干擾，是一種自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。1942年德國在V2火箭上首先應(yīng)用了慣性導(dǎo)航原理。1954年慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在飛機上試飛成功。1958年舡魚號潛艇依靠慣性導(dǎo)航在北極冰下航行21天。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)通常由慣性測量裝置、計算機、控制顯示器等組成。慣性測量裝置包括加速度計和陀螺儀，又稱慣性導(dǎo)航組合。3個自由度陀螺儀用來測量飛行器的3個轉(zhuǎn)動運動；3個加速度計用來測量飛行器的3個平移運動的加速度。計算機根據(jù)測得的加速度信號計算出飛行器的速度和位置數(shù)據(jù)?？刂骑@示器顯示各種導(dǎo)航參數(shù)。按照慣性導(dǎo)航組合在飛行器上的安裝方式，分為平臺式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(慣性導(dǎo)航組合安裝在慣性平臺的臺體上)和捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(慣性導(dǎo)航組合直接安裝在飛行器上)；后者省去平臺，所以結(jié)構(gòu)簡單、體積小、維護方便，但儀表工作條件不佳(影響精度)，計算工作量大。 　　慣性導(dǎo)航系統(tǒng)屬于一種推算導(dǎo)航方式．即從一已知點的位置根據(jù)連續(xù)測得的運載體航向角和速度推算出其下一點的位置．因而可連續(xù)測出運動體的當(dāng)前位置。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的陀螺儀用來形成一個導(dǎo)航坐標(biāo)系使加速度計的測量軸穩(wěn)定在該坐標(biāo)系中并給出航向和姿態(tài)角；加速度計用來測量運動體的加速度經(jīng)過對時間的一次積分得到速度，速度再經(jīng)過對時間的一次積分即可得到距離。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)有如下主要優(yōu)點．（1）由于它是不依賴于任何外部信息．也不向外部輻射能量的自主式系統(tǒng)．故隱蔽性好且不受外界電磁干擾的影響；（2）可全天侯全球、全時間地工作于空中地球表面乃至水下．（3）能提供位置、速度、航向和姿態(tài)角數(shù)據(jù)，所產(chǎn)生的導(dǎo)航信息連續(xù)性好而且噪聲低．（4）數(shù)據(jù)更新率高、短期精度和穩(wěn)定性好．其缺點是：（1）由于導(dǎo)航信息經(jīng)過積分而產(chǎn)生，定位誤差隨時間而增大，長期精度差；（2）每次使用之前需要較長的初始對準(zhǔn)時間；（3）設(shè)備的價格較昂貴；（4）不能給出時間信息。b 陀螺儀陀螺儀是一種能夠精確地確定運動物體的方位的儀器，它是現(xiàn)代航空，航海，航天和國防工業(yè)中廣泛使用的一種慣性導(dǎo)航儀器，它的發(fā)展對一個國家的工業(yè)，國防和其它高科技的發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要是指機械式的陀螺儀，機械式的陀螺儀對工藝結(jié)構(gòu)的要求很高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，它的精度受到了很多方面的制約。自從上個世紀(jì)七十年代以來，現(xiàn)代陀螺儀的發(fā)展已經(jīng)進入了一個全新的階段。1976年 等提出了現(xiàn)代光纖陀螺儀的基本設(shè)想，到八十年代以后，現(xiàn)代光纖陀螺儀就得到了非常迅速的發(fā)展，與此同時激光諧振陀螺儀也有了很大的發(fā)展。由于光纖陀螺儀具有結(jié)構(gòu)緊湊，靈敏度高，工作可靠等等優(yōu)點，所以目前光纖陀螺儀在很多的領(lǐng)域已經(jīng)完全取代了機械式的傳統(tǒng)的陀螺儀，成為現(xiàn)代導(dǎo)航儀器中的關(guān)鍵部件。和光纖陀螺儀同時發(fā)展的除了環(huán)式激光陀螺儀外，還有現(xiàn)代集成式的振動陀螺儀，集成式的振動陀螺儀具有更高的集成度，體積更小，也是現(xiàn)代陀螺儀的一個重要的發(fā)展方向。 　　現(xiàn)代光纖陀螺儀包括干涉式陀螺儀和諧振式陀螺儀兩種，它們都是根據(jù)塞格尼克的理論發(fā)展起來的。塞格尼克理論的要點是這樣的：當(dāng)光束在一個環(huán)形的通道中前進時，如果環(huán)形通道本身具有一個轉(zhuǎn)動速度，那么光線沿著通道轉(zhuǎn)動的方向前進所需要的時間要比沿著這個通道轉(zhuǎn)動相反的方向前進所需要的時間要多。也就是說當(dāng)光學(xué)環(huán)路轉(zhuǎn)動時，在不同的前進方向上，光學(xué)環(huán)路的光程相對于環(huán)路在靜止時的光程都會產(chǎn)生變化。利用這種光程的變化，如果使不同方向上前進的光之間產(chǎn)生干涉來測量環(huán)路的轉(zhuǎn)動速度，就可以制造出干涉式光纖陀螺儀，如果利用這種環(huán)路光程的變化來實現(xiàn)在環(huán)路中不斷循環(huán)的光之間的干涉，也就是通過調(diào)整光纖環(huán)路的光的諧振頻率進而測量環(huán)路的轉(zhuǎn)動速度，就可以制造出諧振式的光纖陀螺儀。從這個簡單的介紹可以看出，干涉式陀螺儀在實現(xiàn)干涉時的光程差小，所以它所要求的光源可以有較大的頻譜寬度，而諧振式的陀螺儀在實現(xiàn)干涉時，它的光程差較大，所以它所要求的光源必須有很好的單色性。除了上述兩種外，還有多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)，奧米加導(dǎo)航系統(tǒng)，羅蘭導(dǎo)航系統(tǒng)等，這里不重點介紹了。第六章 結(jié)論與展望 GPS已經(jīng)成為軍用,民用導(dǎo)航、定位的主要技術(shù)手段,也是對地觀測獲取地面空間基礎(chǔ)地理信息的重要技術(shù)手段之一,對它的發(fā)展現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢是廣大測繪工作者極其關(guān)注的熱點之一 。隨著GPS的普及，人們生活的效率將會越來越高。而隨著GPS定位技術(shù)的不斷完善和普及，新一代測量系統(tǒng)的研究、設(shè)計與生產(chǎn)也在迅速發(fā)展，新的產(chǎn)品將不斷問世。而GPS也逐漸向著小型化、輕型化、低能耗發(fā)展，也能夠通過改善接收機內(nèi)部電路，減小誤差以及通過改善信號處理技術(shù)，以提高信號的量測精度等。GPS作為一種全球的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，能連續(xù)不間斷地為世界人民提供高精度全天候的地理信息。所有的運載工具都將依賴于GPS，GPS就像移動電話、計算機互聯(lián)網(wǎng)對我們的生活產(chǎn)生影響一樣，人們將離不開它。致 謝在本科畢業(yè)設(shè)計期間得到了指導(dǎo)老師呂立亞老師的悉心指導(dǎo)和深切的關(guān)懷。導(dǎo)師關(guān)愛、正直的處事原則和平易近人的工作作風(fēng)，使我受益終身。在此，謹(jǐn)向我的導(dǎo)師表示崇高的敬意和誠摯的謝意。其次，感謝一起做畢業(yè)設(shè)計的同學(xué)們給予的幫助和支持。在此更要感謝培養(yǎng)了我四年而且即將離開的母校。我還要感謝本文所引用的參考文獻的作者以及相關(guān)領(lǐng)域的研究者，本文正式建立在他們的研究基礎(chǔ)之上的。 感謝我的家人多年來在我的求學(xué)道路上給予的始終如一的支持和無私的關(guān)懷。在此學(xué)業(yè)完成之際，向含辛茹苦的父母表達(dá)我深深的謝意。謹(jǐn)向所有幫助過我的老師們和同學(xué)們表示我最誠摯的感謝!參考文獻龔建偉, 熊光明編著 ，《Visual C++/Turbo C串口通信編程實踐》，電子工業(yè)出版社，胡伍生,高成發(fā) 主編 ，《GPS測量原理及其應(yīng)用》，人民交通出版社，2002年10月第一版王惠南編著,《GPS導(dǎo)航原理與應(yīng)用》, 科學(xué)出版社, 2003年8月第一版魏二虎 黃勁松編著，《GPS測量操作與數(shù)據(jù)處理》，武漢大學(xué)出版社，2004年6月第一版?？芷G紅 譯，Elliott 與Christopher 《GPS原理與應(yīng)用》，電子工業(yè)出版社，2007年7月第二版JAMES BAOYEN TSUI 著，《GPS軟件接收機基礎(chǔ)》，電子工業(yè)出版社，2007年9 32 ‘