GPS的发展?

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一、GPS的发展?

GPS简介GPS是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简称。

GPS起始于1958年美国军方的一个项目,1964年投入使用。20世纪70年代,美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS。

主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。在机械领域GPS则有另外一种含义:产品几何技术规范(Geometrical Product Specifications)-简称GPS。

另外一种解释为G/s(GB per s)GPS前身GPS系统的前身是美军研制的一种子午仪卫星定位系统(Transit),1958年研制,1964年正式投入使用。该系统用5到6颗卫星组成的星网工作,每天最多绕过地球13次,并且无法给出高度信息,在定位精度方面也不尽如人意。

然而,子午仪系统使得研发部门对卫星定位取得了初步的经验,并验证了由卫星系统进行定位的可行性,为GPS系统的研制埋下了铺垫。由于卫星定位显示出在导航方面的巨大优越性及子午仪系统存在对潜艇和舰船导航方面的巨大缺陷。

美国海陆空三军及民用部门都感到迫切需要一种新的卫星导航系统。为此,美国海军研究实验室(NRL)提出了名为Tinmation的用12到18颗卫星组成10000km高度的全球定位网计划,并于67年、69年和74年各发射了一颗试验卫星,在这些卫星上初步试验了原子钟计时系统,这是GPS系统精确定位的基础。

而美国空军则提出了621-B的以每星群4到5颗卫星组成3至4个星群的计划,这些卫星中除1颗采用同步轨道外其余的都使用周期为24h的倾斜轨道,该计划以伪随机码(PRN)为基础传播卫星测距信号,其强大的功能,当信号密度低于环境噪声的1%时也能将其检测出来。伪随机码的成功运用是GPS系统得以取得成功的一个重要基础。

海军的计划主要用于为舰船提供低动态的2维定位,空军的计划能供提供高动态服务,然而系统过于复杂。由于同时研制两个系统会造成巨大的费用而且这里两个计划都是为了提供全球定位而设计的,所以1973年美国国防部将2者合二为一,并由国防部牵头的卫星导航定位联合计划局(JPO)领导,还将办事机构设立在洛杉矶的空军航天处。

该机构成员众多,包括美国陆军、海军、海军陆战队、交通部、国防制图局、北约和澳大利亚的代表。

二、gps发展历史

GPS发展历史

GPS的发展历程可以追溯到20世纪70年代,当时美国国防部为了满足其军事需求,开始了一项名为“导航卫星系统”(Navy Global Positioning System,简称NAGS)的计划。该计划旨在开发一种全球性的定位系统,能够为海上和陆地的目标提供高精度的位置和速度信息。在经历了数十年的努力之后,NAGS项目最终在1993年取得了成功,更名为GPS(美国全球定位系统)。 自GPS问世以来,它已经成为现代社会中不可或缺的一部分。在航空、交通、物流、地理信息等领域,GPS技术为各行各业带来了巨大的便利和效益。然而,GPS的发展历史并非一帆风顺,它经历了许多挑战和变革。 首先,GPS系统的开发需要大量的资金和时间投入。为了确保系统的安全性和可靠性,需要进行大量的测试和验证工作。此外,随着技术的不断进步,GPS系统也需要不断更新和升级,以满足日益增长的需求。 其次,GPS系统的定位精度和稳定性也面临着挑战。早期的GPS系统只能提供几米级的定位精度,而且容易受到各种环境因素的影响,如多径反射、电磁干扰等。为了解决这些问题,研究人员不断探索新的算法和技术,以提高GPS系统的性能和可靠性。 除此之外,GPS的发展还受到了许多其他因素的影响。例如,政治环境、经济因素、技术合作等都对其发展产生了重要影响。特别是在冷战时期,GPS的发展受到了苏联的威胁和打压,但最终美国成功地克服了这些困难,使GPS成为全球范围内广泛使用的导航系统。 总之,GPS的发展历史是一部充满挑战和变革的传奇。它经历了从军事应用到民用领域的转变,从简单的定位系统发展到集成了通信、导航、遥感等多种功能的综合系统。今天,GPS已经成为全球范围内最受欢迎的导航系统之一,为人们的出行和生活提供了便利和安全保障。 随着技术的不断进步和应用的不断拓展,我们可以期待GPS在未来将带来更多的创新和变革。它将进一步融入我们的日常生活,为各种行业提供更加智能化、高效化的解决方案。让我们期待GPS的未来发展,相信它将为我们带来更多的惊喜和机遇。

三、全球卫星导航系统的GPS发展历程?

全球定位系统(英语:Global Positioning System,通常简称GPS),又称全球卫星定位系统,是美国国防部研制和维护的中距离圆型轨道卫星导航系统。它可以为地球表面绝大部分地区(98%)提供准确的定位、测速和高精度的标准时间。全球定位系统可满足位于全球地面任一处或近地空间的军事用户连续且精确的确定三维位置、三维运动和时间的需求。该系统包括太空中的24颗GPS人造卫星;地面上1个主控站、3个数据注入站和5个监测站,及作为用户端的GPS接收机。最少只需其中3颗卫星,就能迅速确定用户端在地球上所处的位置及海拔高度;所能接收到的卫星讯号数越多,解码出来的位置就越精确。

该系统由美国政府于1970年代开始进行研制,并于1994年全面建成。使用者只需拥有GPS接收机即可使用该服务,无需另外付费。GPS信号分为民用的标准定位服务(SPS,Standard Positioning Service)和军用的精确定位服务(PPS,Precise Positioning Service)两类。由于GPS无须任何授权即可任意使用,原本美国因为担心敌对国家或组织会利用GPS对美国发动攻击,故在民用讯号中人为地加入选择性误差(即SA政策,Selective Availability)以降低其精确度,使其最终定位精确度大概在100米左右;军规的精度在十米以下。2000年以后,比尔·克林顿政府决定取消对民用讯号的干扰。因此,现在民用GPS也可以达到十米左右的定位精度。

GPS系统拥有如下多种优点:使用低频讯号,纵使天候不佳仍能保持相当的讯号穿透性;高达98%的全球覆盖率;高精度三维定速定时;快速、省时、高效率;应用广泛、多功能;可移动定位。不同于双星定位系统,使用过程中接收机不需要发出任何信号;此举增加了隐蔽性,提高了其军事应用效能。

四、GPS的发展历程?

GPS的发展大约经历了几个阶段:

第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从1973年到1979年,共发射了4颗试验卫星。研制了地面接收机及建立地面跟踪网。

第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979年到1984年,又陆续发射了7颗试验卫星,研制了各种用途接收机。实验表明,GPS定位精度远远超过设计标准。

第三阶段为实用组网阶段。1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功,表明GPS系统进入工程建设阶段。1993年底实用的GPS网即(21+3)GPS星座已经建成,今后将根据计划更换失效的卫星。

五、gps定位系统?

所谓gps定位系统是一种结合卫星及通讯发展的技术,利用导航卫星进行测时和测距。

gps定位系统具有海陆空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。

gps定位系统以全天候、高精度、自动化、高效益等特点,成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影、运载工具导航和管制、地壳运动测量、工程变形测量、资源勘察、地球动力学等多种学科,取得了好的经济效益和社会效益。

六、GPS系统包括?

GPS定位系统包括三大部分: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。

卫星星座

GPS工作卫星及其星座 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。

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。

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。

七、gps在智能交通系统中的应用与发展?

随着我国社会经济快速持续发展,机动车拥有量大幅增长,导致我国许多大城市交通拥挤、运输效率低下,为解决目前所面临的交通问题,更好地为社会经济发展服务,必须尽快地健全、发展智能交通系统。GPS技术在智能交通系统中起着至关重要的作用

八、gps的发展概况

GPS的发展概况

GPS(全球定位系统)是一项全球性的卫星导航系统,通过使用一组卫星和地面接收器,能够提供准确的位置信息和导航服务。它已经成为现代社会不可或缺的技术,应用范围广泛,包括汽车导航、航空航海、军事作战、智能手机定位、科学研究等诸多领域。

GPS的起源

GPS系统最早由美国国防部于1973年开始研发,并于1995年向民用场景开放。最初的目的是为了满足军事需求,确保美军在战场上能够精确定位和导航。然而,随着技术的不断发展和成本的下降,GPS逐渐走向了民用化。

GPS系统实现定位的原理很简单,即通过测量接收机接收到的卫星信号的时间差,从而计算出接收机与卫星之间的距离。通过多个卫星的信号交叉定位,就可以确定接收机的精确位置。GPS系统可以提供全球范围内的定位服务,不受地理条件的限制。

GPS的应用领域

随着GPS技术的不断发展,其应用范围也越来越广泛。现在几乎所有的汽车都配备了GPS导航系统,使驾驶员能够轻松地找到目的地。航空航海领域也广泛使用GPS系统,提供飞行导航和位置跟踪功能,确保航班的安全和准时。

除了交通领域,GPS还在军事作战中发挥着重要作用。军方利用GPS系统进行武器导航、目标定位、士兵定位等,提高作战效能。此外,GPS在科学研究、自然灾害预警、资源勘探等领域也有着广泛的应用。

GPS的未来发展

随着技术的不断进步,GPS系统也在不断演进和改进。目前,GPS系统已经进入第三代,具有更高的精确度和更快的定位速度。未来,GPS系统有望实现更高的定位精度和更广泛的应用领域。

同时,地理信息技术的发展将与GPS系统相互结合,形成更为强大的定位和导航服务。例如,无人驾驶技术的普及将使得GPS在汽车领域发挥更重要的作用。人工智能技术的应用也有望为GPS系统带来新的突破和创新。

总结而言,GPS的发展概况显示出一项革命性的技术正在改变着我们的生活。它不仅仅是一种定位和导航工具,更是一种推动科技进步和社会发展的重要驱动力。期待未来GPS在更多领域发挥更大的作用,为人们带来更多便利和安全。

九、gps的发展历史

GPS的发展历史

全球定位系统(GPS)是一项通过使用由地球上的卫星网络发射的信号来确定地理位置的技术。它可以为人类提供导航和定位服务,并在许多领域中发挥着关键作用,例如航空航天、交通导航、地理测量和军事战略等。

早期发展

GPS的起源可以追溯到20世纪60年代末,当时美国空军开始了一项名为NAVSTAR的计划,旨在开发一种可用于导航和定位的新技术。1973年,该计划正式被命名为全球定位系统,并于1978年正式对外公布。

在最初的设计中,GPS系统由一组24颗卫星组成,这些卫星将以不同的轨道高度围绕地球运行。卫星通过发射精确的信号来告知接收设备其位置和时间信息。通过接收多颗卫星的信号并进行计算,接收设备可以确定其精确的地理位置。

技术进步

随着时间的推移,GPS技术经历了重大的技术进步。在早期,GPS仅用于军事目的。然而,随着技术的发展和成本的下降,GPS逐渐在民用领域中得到广泛应用。

一项重要的技术进步是增加了卫星数量和覆盖范围。目前,GPS系统已经扩展到包括数十颗卫星,可以提供全球范围内的定位信息。这意味着无论人们身处地球的哪个位置,都可以通过GPS获得准确的导航和定位服务。

此外,GPS的定位精度也得到了显著提高。早期的GPS系统可能具有几十米的误差,而今天的GPS技术可以实现几米乃至亚米级别的准确度。这种提高对于需要高精度定位信息的应用非常重要,例如航空和地理测量领域。

另一个重要的改进是GPS的接收设备变得更加小型化和便携化。早期的GPS接收设备庞大而笨重,仅限于军事使用。但现在,我们可以看到各种小型的便携式GPS设备,例如车载导航仪、智能手机和手持式GPS设备。这些设备使GPS技术成为日常生活中不可或缺的一部分。

应用领域

GPS的广泛应用将卫星导航技术带入了人们的生活和许多行业。以下是几个主要的应用领域:

  • 交通导航:车载GPS系统为驾驶员提供导航指引和实时交通信息,帮助他们更好地规划路线和避开拥堵。
  • 航空航天:GPS在飞机导航和飞行控制中起着至关重要的作用,提供准确的导航和定位信息。
  • 地理测量:GPS系统被广泛用于地理测量和地图绘制,可以提供准确的地理坐标和地形数据。
  • 紧急救援:GPS技术可以帮助救援人员迅速定位受困人员的位置,提高救援效率。
  • 军事战略:GPS在军事应用中起到关键作用,例如导航、目标定位和战术决策等。

以上只是GPS应用的一些例子,实际上,GPS技术已经涉及到几乎所有行业和领域,对人们的生活产生了深远的影响。

未来发展

随着技术的不断进步,GPS将继续在未来发展。以下是一些可能的发展方向:

  • 提高精度:尽管GPS已经具有很高的定位精度,但未来的技术进步可能进一步提高定位的准确度,以满足更高精度应用的需求。
  • 增加卫星数量:未来可能会增加GPS卫星的数量,提供更全面和可靠的覆盖范围。
  • 整合其他技术:将GPS与其他导航技术和传感器技术相结合,以获得更全面、准确的导航和定位服务。
  • 应用扩展:预计将有更多行业和领域采用GPS技术,创造更多新的应用。

总的来说,GPS的发展历史是一段不断创新和进步的过程。它从一个仅限于军事使用的技术发展成为一种广泛应用于民用和商业领域的关键技术。随着未来的发展,我们可以期待GPS继续发挥着重要的作用,并为我们的生活带来更多便利和创新。

十、gps发展的瓶颈

GPS发展的瓶颈

全球定位系统(GPS)是一项革命性的技术,已经在我们的日常生活中扮演着重要角色。然而,尽管其广泛应用,我们仍然面临着一些发展瓶颈,限制了GPS技术的进一步发展。

卫星覆盖不足

目前,GPS主要依赖于卫星系统来提供定位服务。然而,由于卫星数量有限,导致在某些地区(如高楼林立的城市、山区、密林等区域)信号覆盖不足,影响了定位的精确性和准确性。

信号干扰

另一个影响GPS发展的因素是信号干扰。GPS信号容易受到人造干扰(如电磁干扰)和自然干扰(如恶劣天气)的影响,导致信号不稳定甚至丢失,给定位带来了困难。

定位精度不足

目前的GPS技术在一些情况下(如城市高楼密集区域、室内)会存在定位精度不足的问题。这主要是由于信号传播受阻、多径效应等因素导致的,需要进一步提升GPS的定位精度。

能耗过高

现有的GPS设备在使用过程中消耗大量电能,尤其是对于移动设备来说,GPS功能可能会极大地耗费电池电量。这使得在一些场景下,如长时间户外运动、无电源环境下使用GPS会遇到困难。

解决方案

为了克服GPS发展的瓶颈,需要采取一系列措施来改善现状。其中一些解决方案包括:

  • 增加卫星数量:通过增加卫星数量或采用其他技术手段来提高卫星覆盖率,从而改善信号覆盖不足的问题。
  • 信号处理技术:研发更先进的信号处理技术,以应对信号干扰,提升信号稳定性和准确性。
  • 改进定位算法:优化GPS定位算法,提高在复杂环境下的定位精度,降低误差率。
  • 低功耗设计:开发更节能的GPS设备,采用低功耗设计和智能省电技术,延长设备使用时间。

结语

GPS技术的发展虽然取得了显著进步,但仍然面临一些挑战和瓶颈。通过持续创新和技术突破,相信我们可以克服这些困难,推动GPS技术迈向新的高度。

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