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标题: [求助]Gps卫星定位 [打印本页]

作者: songsz_1977 时间: 2004-6-27 12:29
标题: [求助]Gps卫星定位
求购GPS车载终端设备及通讯方案

作者: jarrey 时间: 2004-6-28 10:22
GPS系统包括三大部分：空间部分—GPS卫星星座；地面控制部分—地面监控系统；用户设备部分—GPS信号接收机。 1、GPS卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座，记作（21+3）GPS星座。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道倾角为55度，各个轨道平面之间相距60度，即轨道的升交点赤经各相差60度。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差90度，一轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星超前30度。在两万公里高空的GPS卫星，当地球对恒星来说自转一周时，它们绕地球运行二周，即绕地球一周的时间为12恒星时。这样，对于地面观测者来说，每天将提前4分钟见到同一颗GPS卫星。位于地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同，最少可见到4颗，最多可见到11颗。在用GPS信号导航定位时，为了结算测站的三维坐标，必须观测4颗GPS卫星，称为定位星座。这4颗卫星在观测过程中的几何位置分布对定位精度有一定的影响。对于某地某时，甚至不能测得精确的点位坐标，这种时间段叫做“间隙段”。但这种时间间隙段是很短暂的，并不影响全球绝大多数地方的全天候、高精度、连续实时的导航定位测量。GPS工作卫星的编号和试验卫星基本相同。 2、地面监控系统对于导航定位来说，GPS卫星是一动态已知点。星的位置是依据卫星发射的星历—描述卫星运动及其轨道的的参数算得的。每颗GPS卫星所播发的星历，是由地面监控系统提供的。卫星上的各种设备是否正常工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行，都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准—GPS时间系统。这就需要地面站监测各颗卫星的时间，求出钟差。然后由地面注入站发给卫星，卫星再由导航电文发给用户设备。GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。 3、GPS信号接收机 GPS信号接收机的任务是：能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，位置，甚至三维速度和时间。 GPS卫星发送的导航定位信号，是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋和空间的广大用户，只要用户拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备，即GPS信号接收机。可以在任何时候用GPS信号进行导航定位测量。根据使用目的的不同，用户要求的GPS信号接收机也各有差异。目前世界上已有几十家工厂生产GPS接收机，产品也有几百种。这些产品可以按照原理、用途、功能等来分类。静态定位中，GPS接收机在捕获和跟踪GPS卫星的过程中固定不变，接收机高精度地测量GPS信号的传播时间，利用GPS卫星在轨的已知位置，解算出接收机天线所在位置的三维坐标。而动态定位则是用GPS接收机测定一个运动物体的运行轨迹。GPS信号接收机所位于的运动物体叫做载体（如航行中的船舰，空中的飞机，行走的车辆等）。载体上的GPS接收机天线在跟踪GPS卫星的过程中相对地球而运动，接收机用GPS信号实时地测得运动载体的状态参数（瞬间三维位置和三维速度）。接收机硬件和机内软件以及GPS数据的后处理软件包，构成完整的GPS用户设备。GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元两大部分。对于测地型接收机来说，两个单元一般分成两个独立的部件，观测时将天线单元安置在测站上，接收单元置于测站附近的适当地方，用电缆线将两者连接成一个整机。也有的将天线单元和接收单元制作成一个整体，观测时将其安置在测站点上。 GPS接收机一般用蓄电池做电源。同时采用机内机外两种直流电源。设置机内电池的目的在于更换外电池时不中断连续观测。在用机外电池的过程中，机内电池自动充电。关机后，机内电池为RAM存储器供电，以防止丢失数据。近几年，国内引进了许多种类型的GPS测地型接收机。各种类型的GPS测地型接收机用于精密相对定位时，其双频接收机精度可达5MM+1PPM.D，单频接收机在一定距离内精度可达10MM+2PPM.D。用于差分定位其精度可达亚米级至厘米级。目前，各种类型的GPS接收机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测。GPS和GLONASS兼容的全球导航定位系统接收机已经问世。

1、GPS的最初用途

GPS最初就是为军方提供精确定位而建立的，至今它仍然由美国军方控制。军用GPS产品主要用来确定并跟踪在野外行进中的士兵和装备的坐标，给海中的军舰导航，为军用飞机提供位置和导航信息等。 2、GPS系统用途广泛目前，GPS系统的应用已将十分广泛，我们可以应用GPS信号可以进行海、空和陆地的导航，导弹的制导，大地测量和工程测量的精密定位，时间的传递和速度的测量等。对于测绘领域，GPS卫星定位技术已经用于建立高精度的全国性的大地测量控制网，测定全球性的地球动态参数；用于建立陆地海洋大地测量基准，进行高精度的海岛陆地联测以及海洋测绘；用于监测地球板块运动状态和地壳形变；用于工程测量，成为建立城市与工程控制网的主要手段。用于测定航空航天摄影瞬间的相机位置，实现仅有少量地面控制或无地面控制的航测快速成图，导致地理信息系统、全球环境遥感监测的技术革命。许多商业和政府机构也使用GPS设备来跟踪他们的车辆位置，这一般需要借助无线通信技术。一些GPS接收器集成了收音机、无线电话和移动数据终端来适应车队管理的需要。 3、多元化空间资源环境的出现目前，GPS，GLONASS，INMARSAT等系统都具备了导航定位功能，形成了多元化的空间资源环境。这一多元化的空间资源环境，促使国际民间形成了一个共同的策略，即一方面对现有系统充分利用，一方面积极筹建民间GNSS系统，待到2010年前后，GNSS纯民间系统建成，全球将形成GPS/GLONASS/GNSS三足鼎立之势，才能从根本上摆脱对单一系统的依赖，形成国际共有、国际共享的安全资源环境。世界才可进入将卫星导航作为单一导航手段的最高应用境界。国际民间的这一策略，反过来有影响和迫使美国对其GPS使用政策作出更开放的调整。总之，由于多元化空间资源环境的确立，给GPS的发展应用创造了一个前所未有的良好的国际环境。 4、发展GPS产业今后GPS将像目前汽车、无线电通信等一样形成产业化。美国已将广域增强系统WAAS（即将广域差分系统中的发送修正数据链转为地球同步卫星发送，使地球同步卫星也具有C/A码功能，形成广域GPS增强系统）计划发展成国际标准。我国目前也有一些单位生产车载GPS系统。为发展我国的GPS产业，武汉已经成立中国GPS工程中心。 5、GPS的应用将进入人们的日常生活最近几年，越来越多普通消费者买得起的GPS接收器出现了。随着技术的进步，这些设备的功能越来越完善，几乎每月都有新的功能出现，但价格在下跌，尺寸也越来越小了。两三年前GPS设备还像艺术品一样令人望而却步，而现在消费者终于可以拥有一款梦想已久的GPS接收器了，还带有以前做梦也想不到的很多先进的功能。消费类GPS手持机的价格从几百元到几千元不等，它们基本上都有12个并行通道和数据功能。有些甚至能与便携电脑相连，可以上传/下载GPS信息，并且使用精确到街道级的地图软件，可以在PC的屏幕上实时跟踪你的位置或自动导航。 GPS信号接收机在人们生活中的应用，是一个难以用数字预测的广阔天地，手表式的GPS接收机，将成为旅游者的忠实导游。尽管目前大多数人还不知道什麽是GPS，但有人预言，GPS将改变我们的生活方式。今后，所有运载器，都将依赖于GPS。GPS就象移动电话、传真机、计算机互联网对我们生活的影响一样，人们日常生活将离不开它。

JARREY

作者: jarrey 时间: 2004-6-28 11:21
卫星定位与监控系统方案 1、系统构成

　　该系统由控制中心、移动单元和无线通信网三个部分组成。

　　控制中心可以是一台计算机，或者是局域网上的多个计算机，它运行监控软件，通过通讯控制器连接无线通信网，向移动单元发送指令，接收移动单元发送的位置坐标和运行状态信息，并将它们显示在数字地图上。

　　移动单元安装在被监控的车辆或船只上，它由定位模块和通信模块构成。定位模块接受GPS导航卫星的信号，计算出即时的经度、纬度、方向、速度等数据。通信模块将这些数据通过无线通信网发送给控制中心。

无线通信网提供控制中心与移动单元之间的数据链路。它可以是GSM公众网、超短波/短波通信网、INMARSAT卫星通信。每一种通信方式都有各自的特点，应根据实际应用的需求而定。控制中心的通讯控制器和移动单元的通信模块也由于通信方式的不同而各不相同。

2、系统功能

2.1监控功能

　　控制中心的计算机，监控中心可以向移动载体发送各种报位和遥控指令。在地图上同时显示所有移动载体的位置、行进方向、运行状态等信息。一旦移动载体产生报警，控制中心即刻用语音和文字提示报警信息，并可处理报警。监控功能列表如下：

l 呼叫移动单元报告一次当前的位置

l 呼叫移动单元按照指定的时间间隔连续报告当前的位置。

l 按照指定的时间间隔，轮流呼叫移动单元报告当前的位置。

l 停止移动单元报位。

l 关闭移动单元报警。

l 熄火、断电、监听（只适用于GSM通信方式）

l 超速报警处理（只适用于GSM通信方式）

l 区域报警控制（只适用于GSM通信方式）

　　控制中心可采用Acsees或SQL Server数据库，它记录移动载体发送的所有位置和报警信息。可在事后查询移动载体在某一历史时刻的位置，重新再现某一历史时段的运行轨迹。并且，也可以把这些记录，进行统计报表、输出打印。

　　所有移动载体的信息也都登记在控制中心的数据库中，这些信息主要包括：驾驶员信息、移动载体的信息（包括图片），通信标识和显示信息等。当系统扩容或某些信息发生改变时，可以动态地添加、删除和修改这些信息。

2.2地理信息功能

　　监控软件支持Windows BMP栅格地图和由MapInfo转换的矢量地图两种格式。它同时管理多幅地图，所有地图均按照地理位置和比例尺，自动进行拼接和分层。软件预装了中国地图、各个分省地图和北京市地图。用户自己可以把纸图扫描成BMP栅格图像，或者用MaoInfo转换成矢量地图，使用软件的地图添加功能把专用地图添加进来。

　　在地图上可以添加各种专用的地理信息，如：路口、医院、储蓄所、加油站等等。用户可以对这些信息进行分类，给它们赋予一种自定义的图标符号，加入文字说明和图片。可以用名称对这些信息进行快速的查询和定位，也可以在地图上点击它们的图标符号，显示详细的内容。

对地图的操作主要包括：

l 选择地图，随意选择所有装载的地图进行查看和浏览。

l 放大、缩小地图，在不同比例尺的地图间任意切换显示。

l 漫游，在显示窗口中用鼠标或方向键快速拖动和移动地图。

l 在地图上，以自定义的符号，显示专用的地理信息。

l 在地图上精确计算出任意两地之间的距离。

l 在地图上绘制路线图。

l 查询地图上任一位置的地理坐标，或者定位某一坐标，在地图上的位置。

2.3网络控制和安全策略

　　控制中心可以分布在局域网上，由多个计算机监控终端进行分布式控制。单机版的监控软件，可以通过设置，升级成网络版。首先，必须将数据库设置为SQL Server，设置服务器和客户机的IP地址。只有且必须有一台计算机设置为服务器，其它的为客户机。通信服务器软件运行在服务器上，它同时从多个端口接收所有移动载体发送的数据，并且根据分配方案各个客户机分发数据。

　　对于所有控制中心的操作员必须先要进行用户注册，他们输入正确的用户名和密码后，才能登陆监控终端。在注册时还要为每一个用户指定操作级别和监控范围两个属性。操作级别分三种：系统管理员、高级操作员、一般操作员。系统管理员的级别最高，它能够注册、注销用户，进行高级的系统配置，维护地图、移动载体信息、地理信息等重要的系统数据；高级操作员其次，它能够操作所有的监控功能，包括那些有危险的遥控指令，比如，熄火、断电等；一般操作员最低，它只能操作一般的呼叫报位，处理报警等功能。监控范围指的是用户能够监控哪些移动载体，它由通信的ID来划分。比如：监控范围为00000001-00000010的用户，无法监控ID号为00000011的移动载体。通信服务器软件就是根据这一属性，来决定分配方案的。

这种方式，不仅有利于系统的稳定与安全，也有利于对操作员的管理。对于单机版软件，也同样适用。

3、通信网络和移动单元

3.1 GSM公众网通信方式

使用GSM短信通信方式，不需要构建单独的通信网络（基站和其他设备），可以大大降低系统初期的建设成本。移动单元在网络漫游范围内都能够得到有效的监控，因此监控范围跟GSM网络一样，可以覆盖全国。

作者: 大春31 时间: 2004-6-28 11:49

但是移动的GPRS或者联通的CDMA1X。虽然他们实际上已经覆盖了全国，但是他们的都是窄带的，理想状况之下只有几十K的带宽。另外，属于公共网络，保密性能很差。安全保证不了这是最大的隐患！！

[此贴子已经被作者于2004-6-28 11:51:44编辑过]

作者: say123456 时间: 2004-6-29 14:42
GPS 的工作概念是基于卫星的距离修正，用户通过测量到太空各可视卫星的距离来计算他们的当前位置。每颗 GPS 卫星时刻发布其位置和时间数据信号，用户接收机可以测量每颗卫星信号到接收机的时间延迟，根据信号传输的速度快慢就可以计算出接收机到不同卫星的距离，同时收集到至少四颗卫星的数据时就可以解算出三维坐标、速度和时间。

简单地说来，是利用我们熟知的几何与物理上一些基本原理。首先我们假定卫星的位置为已知，而我们又能准确测定我们所在地点A至卫星之间的距离，那么A点一定是位于以卫星为中心、所测得距离为半径的圆球上。进一步，我们又测得点A至另一卫星的距离，则A点一定处在前后两个圆球相交的圆环上。我们还可测得与第三个卫星的距离，就可以确定A点只能是在三个圆球相交的两个点上。根据一些地理知识，可以排除其中一个不合理的位置，当然也可以再测量A点至另一个卫星的距离，也能精确进行定位。

http://www.linkstar.com.cn

作者: 333333333 时间: 2005-3-1 21:01

我有GPS全球卫星定位平台　　　　需要可以和我联系　QQ:63906531

13326210546 13336215626

作者: wxsjjd 时间: 2005-3-2 08:52
大春SB，别人是说的GPS 不是GPRS，看清楚了！

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