物流動態(tài)跟蹤技術課件-資料下載頁
2025-01-16 06:17本頁面
【正文】 救援） ? 支持管理（物流系統(tǒng)管理） 三、 GPS系統(tǒng)的主要特點 ? 定位精確度高 ? 定位時間短（ 1s定位或測速） ? 執(zhí)行操作簡便（“傻瓜化”） ? 功能多、應用廣（測量、導航、測速、測時） ? 全球、全天候作業(yè) 四、 GPS系統(tǒng)的組成 GPS系統(tǒng)包括三大部分： ? 空間部分 — GPS衛(wèi)星星座； ? 地面控制部分 — 地面監(jiān)控系統(tǒng)； ? 用戶設備部分 — GPS信號接收機。 空間部分： 提供星歷和時間信息 發(fā)射偽距和載波信號 提供其它輔助信息 用戶部分： 接收并測衛(wèi)星信號 記錄處理數(shù)據(jù) 提供導航定位信息 地面控制部分： 中心控制系統(tǒng) 實現(xiàn)時間同步 跟蹤衛(wèi)星進行定軌 GPS工作衛(wèi)星及其星座由高度約為 2萬 km的 21顆工作衛(wèi)星和 3顆在軌備用衛(wèi)星組成，記作（ 21＋ 3） GPS星座。 空間衛(wèi)星系統(tǒng)由均勻分布在6個軌道平面上的 24顆高軌道工作衛(wèi)星構成，每顆衛(wèi)星都配備有精度極高的原子鐘（ 30萬年的誤差為 1s）。 ?衛(wèi)星星座的分布設置要保證地球上任何地點，任何時刻至少可以同時觀測到四顆衛(wèi)星。 主控站（ 1個） 主控站為全系統(tǒng)提供時間基準，監(jiān)視、控制衛(wèi)星的軌道，處理檢測站送來的各種數(shù)據(jù)，編制各衛(wèi)星星歷，計算和修正時鐘誤差及電離層對電波傳播造成的偏差。 ? 監(jiān)測站（ 5個） 它的主要任務是接收衛(wèi)星信號，監(jiān)測衛(wèi)星的工作狀態(tài)，并向主控站提供觀測數(shù)據(jù)。 ? 注入站（ 3個） 它的作用是將主控站計算出的衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星軌道和衛(wèi)星鐘的改正數(shù)等注入到衛(wèi)星中。此外，也能自動向主控站發(fā)射信號，每分鐘報告一次自己的工作狀態(tài)。 2. 地面監(jiān)控系統(tǒng) 地面控制部分 ?一個主控站：科羅拉多 ?斯必靈司 ?三個注入站：阿松森（ Ascencion) 迭哥 ?伽西亞 (Diego Garcia) 卡瓦加蘭 (kwajalein) ?五個監(jiān)測站 =1個主控站 +3個注入站 +夏威夷（ Hawaii) 55 Hawaii Ascencion Diego Garcia kwajalein Colorado springs 3. GPS信號接收機 GPS的用戶設備主要由接收機硬件和處理軟件組成，用于接收 GPS衛(wèi)星發(fā)射信號，經(jīng)信號處理而獲得用戶位置、速度等信息，再通過數(shù)據(jù)處理完成導航和定位。 GPS的用戶只接收而不必發(fā)射信號，因此用戶的數(shù)量不受限制。 GPS定位和導航原理 一、衛(wèi)星定位的基本原理 ? 首先假定衛(wèi)星的位置為已知，而又能準確測定某地點 A至衛(wèi)星之間的距離，那么 A點一定是位于以衛(wèi)星為中心，所測得距離為半徑的圓球面上。 ? 進一步，又測得點 A至另一衛(wèi)星的距離，則 A點一定處在前后兩個圓球面相交的圓環(huán)上。 ? 另外，還可測得與第三個衛(wèi)星的距離，通過 3個定位球面就可以確定 A點在地球上的空間位置。如果要定位空中位置（如飛機），還可通過第 4顆衛(wèi)星。 GPS的定位原理 ? 在太空中如果只有一顆衛(wèi)星，并知道某被觀測物與這顆衛(wèi)星的距離，那么被觀測物肯定在以衛(wèi)星為中心，以被觀測物與衛(wèi)星距離為半徑的球面上（如圖），這雖然界定了一個范圍，但球面可以有無數(shù)個點，無法確定它的準確位置。 ? 如果有第二顆衛(wèi)星，且知道被觀測物與第二顆衛(wèi)星的距離，同理，被觀測物也在以第二顆衛(wèi)星為中心，以與第二顆衛(wèi)星的距離為半徑的球面上，若滿足上述兩個條件的被觀測物一定在兩個球面的交界線上，即一個圓周線上。 ? 如果有第三顆衛(wèi)星，并知道被觀測物與它的距離，那么被觀測物一定在圓周線與第三顆衛(wèi)星為中心的球面的交點上，這時，球面與圓周線相交于兩點。 ? 1. 怎樣確知衛(wèi)星所處的準確位置 要確知衛(wèi)星所處的準確位置，首先優(yōu)化設計衛(wèi)星運行軌道，而且要由監(jiān)測站通過各種手段連續(xù)不斷地監(jiān)測衛(wèi)星的運行狀態(tài)，適時發(fā)送控制指令，使衛(wèi)星保持在正確的軌道運行。將正確的運行軌跡編成星歷，注入衛(wèi)星，且經(jīng)由衛(wèi)星發(fā)送給 GPS接收機。正確接受每個衛(wèi)星的星歷，就可以確知衛(wèi)星的準確位置。 ? 2. 如何測定衛(wèi)星至用戶的距離 衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時間信息，用戶接收機收到后經(jīng)過計算求出接收機的三維位置、運動方向以及速度和時間等數(shù)據(jù)。 （ 1） 時間基準 問題。（原子鐘） （ 2）時間差與偽距離問題。 距離（ L） =光速（ c）時間差 (T1T0) 注意：上述時間差由于接收機時鐘誤差、大氣傳播誤差及受其他干擾因素的影響，算出來的距離稱為偽距離。 （ 3）誤差及修正技術。（差分技術） GPS接收機 ?DSNP ?LEICA ?GARMIN ?TRIMBLE ?ASHTECH ?JAVAD GPS接收機 圖片：導航型 GPS機 手持型 GPS機 圖片：大地型 GPS接收機 單頻機 雙頻機 GPS接收機天線 天線的基本作用是把來自于衛(wèi)星信號的能量轉化為相應的電流，并經(jīng)前置放大器進行頻率變換，以便對信號進行跟蹤、處理和量測。 天線基本類型 ? GPS用于救援 ? GPS用于森林防火 ? GPS用于地震預報 ? GPS用于大壩及地面沉降的監(jiān)測 ? GPS用于通信 汽車導航產(chǎn)品 手持式 GPS產(chǎn)品 習題 ? GPS定義。 ? 簡述 GPS系統(tǒng)的特點。 ? GPS包括哪幾個部分？各部分的作用是什么？
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