全球衛星定位系統GPS及其在現代交通運輸中的應用
發布日期: 2009-12-25 信息來源: 百度 作者: 洪麓豐
本文系統介紹了GPS的原理和其三大子系統,著重介紹了GPS系統在交通運輸中的應用,包括在道路工程、汽車導航和交通管理中的應用以及其他應用 一、全球定位系統GPS簡介 全球衛星定位系統GPS是美軍70年代初在“子午儀衛星導航定位”技術上發展而起的具有全球性、全能性(陸地、海洋、航空與航天)、全天候性優勢的導航定位、定時、測速系統。
GPS由三大子系統構成:空間衛星系統、地面監控系統、用戶接收系統。 空間衛星系統 空間衛星系統由均勻分布在6個軌道平面上的24顆高軌道工作衛星構成,各軌道平面相對于赤道平面的傾角為55Ο,軌道平面間距60Ο。在每一軌道平面內,各衛星升交角距差90Ο,任一軌道上的衛星比西邊相鄰軌道上的相應衛星超前30Ο。事實上,空間衛星系統的衛星數量要超過24顆,以便及時更換老化或損壞的衛星,保障系統正常工作。該衛星系統能夠保證在地球的任一地點向使用者提供4顆以上可視衛星。 空間系統的每顆衛星每12小時(恒星時)沿近圓形軌道繞地球一周,由星載高精度原子鐘(基頻F=10.23MHZ)控制無線電發射機在“低噪音窗口”(無線電窗口中,2至8區間的頻區天線噪聲最低的一段是空間遙測及射電干涉測量優先選用頻段)附近發射L1、L2兩種載波,向全球的用戶接收系統連續地播發GPS導航信號。GPS工作衛星組網保障全球任一時刻、任一地點都可對4顆以上的衛星進行觀測(最多可達11顆),實現連續、實時地導航和定位。
最具有開創意義的高新技術之一,其全球性、全能性、全天候性的導航定位、定時、測速優勢必然會在諸多領域中得到越來越廣泛的應用。在發達國家,GPS技術已經開始應用于交通運輸和道路工程之中。目前,GPS技術在我國道路工程和交通管理中的應用還剛剛起步,相信隨著我國經濟的發展,高等級公路的快速修建和GPS技術應用研究的逐步深入,其在道路工程中的應用也會更加廣泛和深入,并發揮更大的作用。