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GPS跟踪器的原理和应用

数据分析 作者:jxl19850824 时间:2013-05-07 17:02:00 0 删除 编辑

GPS定位原理    GPS接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息;用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历;用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历,精度为几米至几十米(各个卫星不同,随时变化);以及GPS系统信息,如卫星状况等。

GPS接收机对码的量测就可得到卫星到接收机的距离,由于含有接收机卫星钟的误差及大气传播误差,故称为伪距。对0A码测得的伪距称为UA码伪距,精度约为20米左右,对P码测得的伪距称为P码伪距,精度约为2米左右。

GPS接收机对收到的卫星信号,进行解码或采用其它技术,将调制在载波上的信息去掉后,就可以恢复载波。严格而言,载波相位应被称为载波拍频相位,它是收到的受多普勒频移影响的卫星信号载波相位与接收机本机振荡产生信号相位之差。一般在接收机钟确定的历元时刻量测,保持对卫星信号的跟踪,就可记录下相位的变化值,但开始观测时的接收机和卫星振荡器的相位初值是不知道的,起始历元的相位整数也是不知道的,即整周模糊度,只能在数据处理中作为参数解算。相位观测值的精度高至毫米,但前提是解出整周模糊度,因此只有在相对定位、并有一段连续观测值时才能使用相位观测值,而要达到优于米级的定位精度也只能采用相位观测值。

按定位方式,GPS定位分为单点定位和相对定位(差分定位)。单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式,它只能采用伪距观测量,可用于车船等的概略导航定位。相对定位(差分定位)是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法,它既可采用伪距观测量也可采用相位观测量,大地测量或工程测量均应采用相位观测值进行相对定位。

  在GPS观测量中包含了卫星和接收机的钟差、大气传播延迟、多路径效应等误差,在定位计算时还要受到卫星广播星历误差的影响,在进行相对定位时大部分公共误差被抵消或削弱,因此定位精度将大大提高,双频接收机可以根据两个频率的观测量抵消大气中电离层误差的主要部分,在精度要求高,接收机间距离较远时(大气有明显差别),应选用双频接收机。

  在定位观测时,若接收机相对于地球表面运动,则称为动态定位,如用于车船等概略导航定位的精度为30一100米的伪距单点定位,或用于城市车辆导航定位的米级精度的伪距差分定位,或用于测量放样等的厘米级的相位差分定位(RTK),实时差分定位需要数据链将两个或多个站的观测数据实时传输到一起计算。在定位观测时,若接收机相对于地球表面静止,则称为静态定位,在进行控制网观测时,一般均采用这种方式由几台接收机同时观测,它能最太限度地发挥GPS的定位精度,专用于这种目的的接收机被称为大地型接收机,是接收机中性能最好的一类。目前,GPS已经能够达到地壳形变观测的精度要求,IGS的常年观测台站已经能构成毫米级的全球坐标框架。

GPS系统如何组成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。    GPS跟踪仪定义    GPS跟踪仪是内置了GPS模块和移动通信模块的终端,用于将GPS模块获得的定位数据通过移动通信模块(gsm/gprs网络)传至Internet上的一台服务器上,从而可以实现在电脑上查询终端位置。    GPS跟踪仪用途用于儿童和老人的行踪掌控,公路巡检,贵重货物跟踪,追踪与勤务派遣,私人侦探工具,个人财物跟踪,宠物跟踪,野生动物追踪,货运业,银行运钞车,军警演习操控,检调追踪,公务车管理等。    GPS跟踪仪基本功能    1) 定位功能:立即定位、定时定位。

2) 双向通话:可单独设置按键对应的授权号码,当按下按键就可拨打授权号码,并可接听来电。

3) 报警功能:紧急报警、位移报警、超速报警、越区报警、低电报警、防盗报警。

4) 电子围栏:中心管理人员可设定终端行驶区域,当终端超出预设的限制区域时,将自动向监控平台发出告警信息和向监管手机发送一条越区报警的短消息。

5) 远程监听:可设置监听号码,当该号码拨打终端时,终端会自动接听,从而起到监听效果。

6) 自动休眠:内置震动传感器,在指定的时间内,如果没有震动,将自动进入休眠状态。

   GPS跟踪器服务平台    GPS跟踪器服务平台是基于GPRS和INTERNET通讯网络的监控调度系统,由中心端和客户端组成,系统架构采用B/S或C/S技术。中心端中心端采用固定IP接入,用来接收和处理GPS终端通过移动网络提交上来的各种数据,如终端当前位置信息,终端的各种报警信息等,同时处理客户端提交上来的各种查询请求。  中心端由硬件和软件组成,软件技术则包含数据库技术、GIS技术、负载均衡技术、网络协议技术等。客户端客户端硬件可以分为电脑、手机、PDA。  客户端如果是电脑,则需要接入INTERNET。  客户端如果是手机或PDA,则需要接入CMWAP、CMNET、CMCARD等无线上网服务。    GPS跟踪器的运用主要是为船舶,汽车,飞机等运动物体进行定位导航。

例如:

1.船舶远洋导航和进港引水

2.飞机航路引导和进场降落

3.汽车自主导航

4.地面车辆跟踪和城市智能交通管理

5.紧急救生

6.个人旅游及野外探险

7.个人通讯终端(与手机,PDA,电子地图等集成一体)

1.电力,邮电,通讯等网络的时间同步2.准确时间的授入3.准确频率的授入1.各种等级的大地测量,控制测量2.道路和各种线路放样3.水下地形测量4.地壳形变测量,大坝和大型建筑物变形监测5.GIS应用6.工程机械(轮胎吊,推土机等)控制7.精细农业

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