全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)是一種用于確定物體地理位置的空間技術(shù),由美國政府建立并維護。GPS系統(tǒng)利用一組通過軌道運行的衛(wèi)星以及接收機來確定接收器的三維位置、速度和時間信息。
1.GPS定位系統(tǒng)工作原理
GPS定位系統(tǒng)的工作原理基于建立在地球周圍軌道上的衛(wèi)星群,這些衛(wèi)星發(fā)射信號傳輸到接收機,并被用于計算定位點的準(zhǔn)確三維坐標(biāo)。接收機通過測量從多個衛(wèi)星傳輸的距離信息來確定其自身位置。由于信號傳播的速度已知,接收機可以使用時間要素得出距離,這通常稱為“三角定位”方法。每個衛(wèi)星都可以提供一個經(jīng)緯度坐標(biāo),因此至少需要三個衛(wèi)星才能確保精確的位置(當(dāng)然,使用更多的衛(wèi)星可以提高精度)。
2.GPS定位系統(tǒng)組成部分
GPS定位系統(tǒng)由三個主要組成部分構(gòu)成:衛(wèi)星、控制站和接收器。一組24顆衛(wèi)星軌道繞地球自轉(zhuǎn),這使得每個點在大多數(shù)時間內(nèi)可以獲得3~4顆以上的信號??刂普荆ㄎ挥诿绹硟?nèi))負責(zé)監(jiān)測系統(tǒng)性能,進行更正和傳輸信息回普通用戶的GPS接收機中。GPS接收器是指可隨身攜帶的小型電子設(shè)備,它允許用戶通過從衛(wèi)星接收到的數(shù)字信號來確定其位置。
3.GPS定位系統(tǒng)的特點
GPS定位系統(tǒng)具有如下特點:
- 全球遍布:由于使用了位于地球軌道上的衛(wèi)星,因此該系統(tǒng)可覆蓋全球任何一個角落;
- 高精度和高度準(zhǔn)確性:幾乎所有的GPS系統(tǒng)提供最多以米為單位的準(zhǔn)確定位和足夠的速度精度;
- 開放使用和定位便捷:GPS接收器和軟件已經(jīng)被廣泛地集成到手機、平板電腦等設(shè)備中,用戶可以方便地查詢所處位置以及導(dǎo)航;
- 實時定位:GPS系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)實時定位,并且提供更新頻率較高的數(shù)據(jù)源。
4.GPS定位系統(tǒng)應(yīng)用
GPS技術(shù)在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,例如車輛和交通管理、航空和導(dǎo)航、物流和運輸系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)和漁業(yè)、地質(zhì)調(diào)查和探測等。此外,GPS接收器已經(jīng)成為了民用設(shè)備中的常見元素,人們可以方便地使用該技術(shù)進行戶外活動(例如與眾不同的旅游)。現(xiàn)在幾乎所有的智能手機都自帶GPS功能并內(nèi)置搜索地圖軟件,使得GPS技術(shù)變得簡單易操作。