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GPS全球定位系統 現代戰爭的諸軍兵種協同作戰,要求戰區指揮員必須隨時隨地掌握各參戰單位的準確位置;飛機、艦艇遂行各種作戰任務,亦需要隨時了解其自身的位置信息;發射地—地、空—地導彈,必須首先測定出自己發射地點和精確位置;甚至位于叢林或沙漠地帶作戰的單兵,為了不迷失方向,也最好能為他們提供一種便于隨身攜帶的小巧輕便的定位設備。凡此種種,都客觀地反映出了對發展某種高精度(譬如定位誤差不超過10米)、大覆蓋(最好能覆蓋全球)定位系統的廣泛而迫切的作戰使用需求。為此,早在70年代初期,美國政府就不惜投入巨大的人力、物力和財力,開展了對高精度全球定位系統的研制工作,經過十余年的不懈努力,終于在80年代的中、后期,使GPS全球定位系統逐步投入了運行。 所謂“GPS”,就是英文“全球定位系統”三個詞的詞頭縮寫,它由平均分布在圍繞地球的6個圓形軌道上的24顆人造地球衛星(即導航衛星),分設在美國本土及其屬地上的空控站、注入站、監測站、以及廣泛裝備于飛機、艦艇、坦克乃至單兵的GPS接收機等組成。 GPS系統采用“時間同步、單程測距”的原理來實現定位、簡單地說就是用戶同時向已知其位置的3個導航衛星分別進行距離測量,然后再以該衛星為球心,以所測得的距離為半徑,在空間畫出3個球面,則該3個球面的相交點,就是用戶的所在位置了。所謂“時間同步”是指衛星上的時鐘與用戶設備內的時鐘是精確同步的(譬如說校準到兩者之間幾萬年才差1秒鐘);而“單程測距”則是指從導航衛星上發出的無線電測距信號在傳播到用戶設備的這一單向行程中,就可以把它們之間的距離測量出來。試讓我們來進行一下簡單的計算:假定衛星以整秒時刻(即1、2、3)向外發播無線電測距信號,而用戶設備所接收到的測距信號比整秒、時刻晚了0。0666秒種,已知電波的傳播速度為300,000千米/秒,則用戶至該衛星的距離就等于300,000千米/秒與0。0666秒的乘積,即19,980千米。請注意,這里是假定衛星和用戶的時鐘是完全同步的,即它們之間沒有上點誤差,這樣的計算才是正確的。如果用戶時鐘與衛星時鐘存在著時間誤差,則還必須根據這個誤差對計算結果進行一些修正。GPS衛星組網之所以采用24顆衛星的配置方案,就是為了保證位于世界任一地點的用戶,都可以隨時接收到至少4個導航衛星的信號,其中3個衛星的信號來測距定位,第4個衛星的信號就是用來計算用戶時鐘的誤差的,至于其具體的算法,在這是就不予評述了。 GPS全球定位系統可實時連續地為用戶提供三維空間的位置信息、測定用戶的運動速度,并可提供精確的授時勤務,其定位誤差不大于10米,授時誤差不大于0。1秒,授時精度優于0。000001秒,且其電波信號還具有一定的抗干擾的能力。如果將我各作戰單位的GPS位置信息通過無線電通信不斷地傳輸到作戰指揮中心,再加上通過我偵察手段所獲取的敵方目標的位置信息,然后統一集中在大屏幕顯示器上加以顯示,就可以使我區指揮員能夠隨時掌握整個戰場上敵我雙方的動態態勢,從而為其作戰指揮提供了一項準確而重要的依據。這樣一來,兵家幾千年以來的“運籌于帷幄之中,決勝于千里之外”的夢想,不就是最終得以真正實現了嗎? 。

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GPS:全球衛星定位系統。

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Global Positioning System

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全球定位系統(GPS)是本世紀70年代由美國陸海空三軍聯合研制的新一代空間衛星導航定位系統 。其主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、 全天候和全球性的導航服務,并用于情報收集、核爆監測和應急通訊等一些軍事目的,是美國獨霸全球戰略的重要組成。經過20余年的研究實驗,耗資300億美元,到1994年3月,全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛星星座己布設完成。 8月,三星與您激情奧運 雅典風云熱辣速遞 LG 手機一元搶拍 精彩手機賽事全攻略   全球定位系統由三部分構成:(1)地面控制部分,由主控站(負責管理、協調整個地面控制系統的 工作)、地面天線(在主控站的控制下,向衛星注入尋電文)、監測站(數據自動收集中心)和通訊輔助系統(數據傳輸)組成;(2)空間部分,由24顆衛星組成,分布在6個道平面上;(3)用戶裝置部分, 主要由GPS接收機和衛星天線組成。  全球定位系統的主要特點:(1)全天候;(2) 全球覆蓋;(3)三維定速定時高精度;(4)快速省時高效率:(5)應用廣泛多功能。  全球定位系統的主要用途:(1)陸地應用,主要包括車輛導航、應急反應、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監測、地殼運動監測、 市政規劃控制等;(2)海洋應用,包括遠洋船最佳航程航線測定、船只實時調度與導航、海洋救援、海洋探寶、水文地質測量以及海洋平臺定位、海平面升降監測等;(3)航空航天應用,包括飛機導航、航空遙 感姿態控制、低軌衛星定軌、導彈制導、航空救援和載人航天器防護探測等。  GPS衛星接收機種類很多,根據型號分為測地型、全站型、定時型、手持型、集成型;根據用途分為車載式、船載式、機載式、星載式、彈載式。  經過20余年的實踐證明,GPS系統是一個高精度、全天候和全球性的無線電導航、定位和定時的多功能系統。 GPS技術已經發展成為多領域、多模式、多用途、多機型的國際性高新技術產業。  GPS原理  24顆GPS衛星在離地面1萬2千公里的高空上,以12小時的周期環繞地球運行,使得在任意時刻,在地面上的任意一點都可以同時觀測到4顆以上的衛星。  由于衛星的位置精確可知,在GPS觀測中,我們可得到衛星到接收機的距離,利用三維坐標中的距離公式,利用3顆衛星,就可以組成3個方程式,解出觀測點的位置(X,Y,Z)。考慮到衛星的時鐘與接收機時鐘之間的誤差,實際上有4個未知數,X、Y、Z和鐘差,因而需要引入第4顆衛星,形成4個方程式進行求解,從而得到觀測點的經緯度和高程。  事實上,接收機往往可以鎖住4顆以上的衛星,這時,接收機可按衛星的星座分布分成若干組,每組4顆,然后通過算法挑選出誤差最小的一組用作定位,從而提高精度。  由于衛星運行軌道、衛星時鐘存在誤差,大氣對流層、電離層對信號的影響,以及人為的SA保護政策,使得民用GPS的定位精度只有100米。為提高定位精度,普遍采用差分GPS(DGPS)技術,建立基準站(差分臺)進行GPS觀測,利用已知的基準站精確坐標,與觀測值進行比較,從而得出一修正數,并對外發布。接收機收到該修正數后,與自身的觀測值進行比較,消去大部分誤差,得到一個比較準確的位置。實驗表明,利用差分GPS,定位精度可提高到5米。  GPS前景  由于GPS技術所具有的全天候、高精度和自動測量的特點,作為先進的測量手段和新的生產力,已經融入了國民經濟建設、國防建設和社會發展的各個應用領域。  隨著冷戰結束和全球經濟的蓬勃發展,美國政府宣布2000年至2006期間,在保證美國國家安全不受威脅的前提下,取消SA政策,GPS民用信號精度在全球范圍內得到改善,利用C/A碼進行單點定位的精度由100米提高到20米,這將進一步推動GPS技術的應用,提高生產力、作業效率、科學水平以及人們的生活質量,刺激GPS市場的增長。據有關專家預測,在美國,單單是汽車GPS導航系統,2000年后的市場將達到30億美元,而在我國,汽車導航的市場也將達到50億元人民幣。可見,GPS技術市場的應用前景非常可觀。 。