【正文】 行的有效策略使車輛準(zhǔn)點(diǎn)以及為乘客提供精確的到達(dá)時(shí)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(diǎn)率。 　　GPS的幫助使得許多新用途成為可能。即時(shí)合伙開車可以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橄氪钴嚨娜丝梢运矔r(shí)與附近的開車人配對(duì)。 　　使用GPS技術(shù)來幫助跟蹤和預(yù)測(cè)貨運(yùn)的動(dòng)向造成了一個(gè)后勤革命，這包括一個(gè)稱作準(zhǔn)時(shí)投遞的應(yīng)用。在準(zhǔn)時(shí)投遞系統(tǒng)中，卡車運(yùn)輸公司利用GPS跟蹤以保證在預(yù)先承諾的時(shí)間內(nèi)投遞和取件，無論是短途或是跨時(shí)區(qū)的長(zhǎng)途。每當(dāng)一個(gè)定單進(jìn)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(diǎn)或沒有按預(yù)定路線行駛，就會(huì)給調(diào)度員示警。 　　許多國(guó)家使用GPS幫助勘測(cè)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(bǔ)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(gè)信息庫(kù)幫助運(yùn)輸部門減少維修和服務(wù)成本，而且增加路上司機(jī)的安全。 　　目前正在進(jìn)行研究向司機(jī)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(dòng)時(shí)實(shí)行最小限度的車輛控制，例如預(yù)先啟動(dòng)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(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)的一個(gè)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(jī)協(xié)助先進(jìn)系統(tǒng)的領(lǐng)域里進(jìn)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(jì)車輛相對(duì)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(huì)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(cè)量測(cè)繪領(lǐng)域隨著全球技術(shù)的進(jìn)化和擴(kuò)展，勘測(cè)和測(cè)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(qiáng)系統(tǒng)提供的針尖般的精確度，測(cè)量者可以迅速得到高精度的勘測(cè)和地圖測(cè)繪結(jié)果，從而可以大幅減少使用傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)通常所需的設(shè)備和工時(shí)。如今，一個(gè)勘測(cè)員在一天里就可以完成過去一個(gè)勘測(cè)隊(duì)數(shù)周才能完成的任務(wù)。GPS不受雨、風(fēng)和陽(yáng)光不足的影響，它正在全世界迅速地被專業(yè)勘測(cè)員和地圖測(cè)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(dòng)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(chǔ)存、處理和顯示這些地理參照的信息。 　　GPS在全球?yàn)?zāi)難救援的行動(dòng)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(duì)使用GPS的定位信息來測(cè)繪受災(zāi)地區(qū)的地圖，用來幫助救援行動(dòng)的運(yùn)作以及評(píng)估損失。 　　世界各地的政府機(jī)關(guān)、科學(xué)研究機(jī)構(gòu)以及商業(yè)運(yùn)作都在使用從GPS和GIS得到的勘測(cè)和地圖來及時(shí)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(jī)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(cè)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(jìn)出的地點(diǎn)，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(gè)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(gè)GPS無線電通訊鏈接，實(shí)時(shí)的、不間斷的、以厘米計(jì)的精確度可以使勘測(cè)的效率達(dá)到光學(xué)勘測(cè)儀器根本無法實(shí)現(xiàn)的水平。 　　隨著GPS的現(xiàn)代化，進(jìn)一步的改進(jìn)正在實(shí)行。除了現(xiàn)有的GPS民用服務(wù)之外，美國(guó)承諾增加兩個(gè)民用信號(hào)。這些增加的信號(hào)可以用來校正受電離層干擾引起的錯(cuò)誤信號(hào)，以提高定位的準(zhǔn)確性。對(duì)所有的用戶來說，這些新信號(hào)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(cè)量飛行器的加速度(慣性)，并自動(dòng)進(jìn)行積分運(yùn)算，獲得飛行器瞬時(shí)速度和瞬時(shí)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(shí)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(guó)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(jī)上試飛成功。1958年舡魚號(hào)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(cè)量裝置、計(jì)算機(jī)、控制顯示器等組成。慣性測(cè)量裝置包括加速度計(jì)和陀螺儀，又稱慣性導(dǎo)航組合。3個(gè)自由度陀螺儀用來測(cè)量飛行器的3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)；3個(gè)加速度計(jì)用來測(cè)量飛行器的3個(gè)平移運(yùn)動(dòng)的加速度。計(jì)算機(jī)根據(jù)測(cè)得的加速度信號(hào)計(jì)算出飛行器的速度和位置數(shù)據(jù)。控制顯示器顯示各種導(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(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(慣性導(dǎo)航組合安裝在慣性平臺(tái)的臺(tái)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(tái)，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、維護(hù)方便，但儀表工作條件不佳(影響精度)，計(jì)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(diǎn)的位置根據(jù)連續(xù)測(cè)得的運(yùn)載體航向角和速度推算出其下一點(diǎn)的位置．因而可連續(xù)測(cè)出運(yùn)動(dòng)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(gè)導(dǎo)航坐標(biāo)系使加速度計(jì)的測(cè)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(jì)用來測(cè)量運(yùn)動(dòng)體的加速度經(jīng)過對(duì)時(shí)間的一次積分得到速度，速度再經(jīng)過對(duì)時(shí)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(diǎn)．（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(shí)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(diǎn)是：（1）由于導(dǎo)航信息經(jīng)過積分而產(chǎn)生，定位誤差隨時(shí)間而增大，長(zhǎng)期精度差；（2）每次使用之前需要較長(zhǎng)的初始對(duì)準(zhǔn)時(shí)間；（3）設(shè)備的價(jià)格較昂貴；（4）不能給出時(shí)間信息。b 陀螺儀陀螺儀是一種能夠精確地確定運(yùn)動(dòng)物體的方位的儀器，它是現(xiàn)代航空，航海，航天和國(guó)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(duì)一個(gè)國(guó)家的工業(yè)，國(guó)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(jī)械式的陀螺儀，機(jī)械式的陀螺儀對(duì)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(gè)世紀(jì)七十年代以來，現(xiàn)代陀螺儀的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)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(shí)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(diǎn)，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(jī)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(shí)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(dòng)陀螺儀，集成式的振動(dòng)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(gè)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(diǎn)是這樣的：當(dāng)光束在一個(gè)環(huán)形的通道中前進(jìn)時(shí)，如果環(huán)形通道本身具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，那么光線沿著通道轉(zhuǎn)動(dòng)的方向前進(jìn)所需要的時(shí)間要比沿著這個(gè)通道轉(zhuǎn)動(dòng)相反的方向前進(jìn)所需要的時(shí)間要多。也就是說當(dāng)光學(xué)環(huán)路轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在不同的前進(jìn)方向上，光學(xué)環(huán)路的光程相對(duì)于環(huán)路在靜止時(shí)的光程都會(huì)產(chǎn)生變化。利用這種光程的變化，如果使不同方向上前進(jìn)的光之間產(chǎn)生干涉來測(cè)量環(huán)路的轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)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(jìn)而測(cè)量環(huán)路的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，就可以制造出諧振式的光纖陀螺儀。從這個(gè)簡(jiǎn)單的介紹可以看出，干涉式陀螺儀在實(shí)現(xiàn)干涉時(shí)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(shí)現(xiàn)干涉時(shí)，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(diǎn)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(duì)地觀測(cè)獲取地面空間基礎(chǔ)地理信息的重要技術(shù)手段之一,對(duì)它的發(fā)展現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢(shì)是廣大測(cè)繪工作者極其關(guān)注的熱點(diǎn)之一 。隨著GPS的普及，人們生活的效率將會(huì)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(cè)量系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)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(jī)內(nèi)部電路，減小誤差以及通過改善信號(hào)處理技術(shù)，以提高信號(hào)的量測(cè)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(yùn)載工具都將依賴于GPS，GPS就像移動(dòng)電話、計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)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(jì)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(chéng)摯的謝意。其次，感謝一起做畢業(yè)設(shè)計(jì)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(xiàn)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(chéng)摯的感謝!參考文獻(xiàn)龔建偉, 熊光明編著 ，《Visual C++/Turbo C串口通信編程實(shí)踐》，電子工業(yè)出版社，胡伍生,高成發(fā) 主編 ，《GPS測(cè)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(cè)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(jī)基礎(chǔ)》，電子工業(yè)出版社，2007年9 32 ‘