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基于惯性导航和实时差分全球定位系统的汽车运动状态测试系统

基于惯性导航和实时差分全球定位系统的汽车运动状态测试系统
基于惯性导航和实时差分全球定位系统的汽车运动状态测试系统

北斗卫星导航定位系统简介

北斗卫星导航定位系统,是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),是除美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS之后,第三个成熟的卫星导航系统。卫星导航系统是重要的空间基础设施,它综合了传统天文导航定位和地面无线电导航定位的优点,相当于一个设置在太空的无线电导航台,可带来巨大的社会经济效益。在测绘、电信、水利、公路交通、铁路运输、渔业生产、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域会逐步发挥重要作用。 世界上第一个全球卫星导航系统是美国从1973年开始实施的GPS系统,军民两用。但长期以来,美国对本国军方提供的是精确定位信号,对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号――也就是说,地球上任何一个目标的准确位置,只有美国人掌握,其他国家只知道个“大概”。为打破美国的垄断,俄罗斯耗资30多亿美元建起了自己的全球卫星导航系统GLONASS。2002年,欧盟启动了伽利略(Galileo)全球卫星导航定位系统计划,将在2008年投入运营,预计投资36亿欧元。2003年,我国与欧盟签署了有关伽利略计划的合作协定,目前双方合作项目已有14个。我国自上世纪80年代引进首台GPS接收机以来,已成为GPS应用大国。作为一个拥有广阔领土和海域的国家,中国有能力也有必要拥有自己的全球定位系统。 北斗卫星导航定位系统的系统构成有:由两颗地球静止卫星(800E和1400E)、一颗在轨备份卫星(110.50E)、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务,定位精度可达20纳秒的同步精度,水平精度100米(1σ),设立标校站之后为20米(类似差分状态)。其精度与GPS相当。工作频率为2491.75MHz,系统容纳的最大用户数达每小时540000户,短报文通信一次可传送多达120个汉字的信息(GPS不具备此项功能),精密授时的精度达20纳秒。 2007年2月3日,第四颗试验“北斗星”在西昌成功发射。 这一系统目前共有四颗导航定位卫星,其发射时间分别为: 2000年10月31日; 2000年12月21日; 2003年5月25日,第三颗是备用卫星。 2007年2月3日,北斗导航试验卫星升空。 中国向着努力开发一个堪与美国GPS系统和欧洲伽利略系统(Galileo)媲美的定位系统又迈进了一步。“北斗”导航卫星通过“长征三号甲”运载火箭成功发射,凸显中国政府发展航天工业的决心。此前数周,中国用一种由导弹发射的“动能拦截器”击毁了一颗老化气象卫星,美国对此表示担忧。 北斗卫星导航定位系统——英文名为“Compass”——的计划一直处于保密状态,官方一再拒绝透露意图。不过,最近的卫星发射,似乎是要加强一个相对不很精确的系统,该系统以2000年至2003年发射的三颗北斗卫星为基础。今年初将发射两颗地球静止卫星,使北斗卫星导航系统到2008年能够覆盖中国全境和邻近国家部分区域。北斗卫星导航系统最终将通过由30颗非静止轨道卫星组成的卫星“星座”,扩展到覆盖全球。它将类似于美国的GPS系统(全球定位系统)和欧洲的伽利略卫星网络。 更为精确的定位,对于中国军队来说将是一项重大财富。扩展后的北斗卫星导航系统,将使用与伽利略系统相同的无线电频率,可能也会与GPS系统相同,在战时使敌方更难以干扰网络。 北斗卫星导航系统的开发,可能会对伽利略系统的商业成功构成挑战。虽然中国是伽利略项目的合作方之一,中国政府和企业在相关设施及商业应用研究方面投入了2亿欧元(合2.6亿美元),但中国正成为该 项目的一个潜在竞争者。

车辆定位系统

车辆定位系统 用户手册 型号:TK119-3G WCDMA3G G PS车载定位器-

一、功能和规格 (1) 1.1产品功能 (1) 1.2产品规格 (2) 二、结构和配件 (3) 2.1产品结构 (3) 2.2产品配件 (3) 三、安装SIM流量卡 (4) 四、设备安装 (5) 4.1注意事项 (5) 4.2接线方法 (7) 4.3继电器安装 (9) 五、开关机 (10) 5.1开机 (10) 5.2状态指示 (10) 5.3关机 (11) 六、查询、断油/电 (11) 6.1平台查询 (11) 6.2短信查询 (11)

6.3断油/电 (11) 七、设备报警 (12) 7.1振动报警 (12) 7.2碰撞/跌落报警 (12) 7.3速度报警 (12) 7.4位移报警 (12) 7.5电子围栏报警 (13) 7.6剪线报警 (13) 7.7低电报警 (13) 八、设备配置 (13) 九、故障排除 (14) 9.1无法连接服务平台 (14) 9.2平台显示离线状态 (14) 9.3长时间不定位 (15) 9.4定位漂移严重 (15) 9.5指令接收异常 (15) 十、保修细则 (16) 10.1特别声明 (16) 10.2保修期 (16) 10.3售后服务 (16)

感谢您选用购买本机器,请您在使用之前认真阅读本说明书,以便得到正确的安装方法及操作指南,产品外观及配色如有改动,请以实物为准,恕不另行通知。 TK119-3G定位器借助GPS卫星定位系统、WCDMA/GPRS通信和互联网,通过强大的服务平台实现对车辆进行实时远程监测和控制,帮助客户实现透明管理、降低成本、保障安全、提高效率的目标。目前已广泛应用于商业运输、物流配送、企业车队、汽车租赁、智能交通、工程机械、船舶航运、应急指挥、抢险施救、军警安检、智慧城市。

全球四大卫星定位系统

全球四大卫星定位系统 一.GPS系统(美国) 二.北斗系统(中国) 三.GLONASS系统(俄罗斯) 四.伽利略卫星导航系统(欧盟) GPS系统(美国) GPS系统是美国从上世纪70年代开始研制,历时20年,耗资近200亿美元,于1994年全面建成的新一代卫星导航与定位系统。GPS利用导航卫星进行测时和测距,具有在海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力。它是继阿波罗登月计划、航天飞机后的美国第三大航天工程。如今,GPS已经成为当今世界上最实用,也是应用最广泛的全球精密导航、指挥和调度系统。 GPS系统概述GPS系统由空间部分、地面测控部分和用户设备三部分组成。 (1)空间部分GPS系统的空间部分由空间GPS卫星星座组成。 (2)控制部分控制部分包括地球上所有监测与控制卫星的设施。 (3)用户部分GPS用户部分包括GPS接收机和用户团体。 主要功能: 导航 测量 授时

标准:全球定位系统(GPS)测量规范GB/T 18314-2001 Specifications for global positioning system (GPS) surveys 种类: GPS卫星接收机种类很多,根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型;根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。 北斗卫星导航系统 中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System, 统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。 段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户 度0.2米/秒,授时精度10纳秒。 系统构成 北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨 道卫星组成,中国计划2012年左右,“北斗”系统将覆盖亚太地区,

全球卫星导航定位技术的原理及应用论文

浅析全球卫星导航定位技术原理及应用 一、前言 导航定位的需求,可以说不是历来就有的,在人类早期物质生产活动中以牧猎为主,日出而作,日落而息。当时人们离不开森林和水草,或是随着水草的兴衰而漂泊不定,根本不需要什么明确的定位。但是,随设社会的发展,到了农业时代,在人们开发农田,兴修水利等相应活动中就逐渐产生了测绘定位的需求,可以说在这时,导航定位就在慢慢酝酿之中。等到了工业时代,人类的活动遍及全球,而一些工程比如航海、航空、洲际交通工程,通信工程,矿产资源勘探工程,地球生态及环境变迁的研究,就需要精确地定位。这些需求促使导航定位技术的发展,并把这项技术带到一个前所未有的发展时期,它的手段也从光学机械过渡到光电子精密机械仪器的时代。社会是不断发展的,科技是不断进步的,20世纪末,出现了电子计算器技术、半导体技术、激光技术、航天科学技术,它们的出现,把人类带到了电子信息时代和航天探索时代。当1957年前苏联发射了人类第一颗人造地球卫星,人类跟踪无线电信号中发现了卫星无线电信号的多普勒频移现象,这预示着一种全新的天空定位技术的可行性,由此,人类进入了卫星定位和导航的时代。 二、简介 1:全球卫星导航定位系统(global navigation and positioning satellite system)采用极轨道星座和无源定位方式为美国提供全球覆盖的导航及定位系统。简称GPS。其轨道高度约为2×104 km,在6条轨道上运行有24颗卫星,每12 h绕地球一周,能保证地球上任何地点的用户都能至少同时看到4颗卫星。它属于非静止卫星定位系统。移动用户利用导航定位接收机来接收4颗(或4颗以上)卫星的导航定位信号,并测量不同信号的到达时间,求出移动用户的三维空间坐标,自动给出经度和纬度显示,从而实现用户的自主定位。也可通过无线传输手段将用户定位信息传送到调度中心,实现对移动用户的调度控制。 GPS向用户广播的导航信号为双频,分别为1 575.42MHz 和1 226.60MHz。采用多种直接序列扩频码的码分多址和伪码测距技术。直接序列扩频码主要有P码和C/A码。P码的定位精度高,三维精度可达5 m之内;C/A码定位精度较低,三维精度在50m内。目前C/A 码是对民用免费开放的。因为它是无源定位系统,移动用户的数量没有限制。 2:全球定位系统(Global Positioning System) 简单地说,这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻,地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星,以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度,以便实现导航、定位、授时等功能。这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人,安全、准确地沿着选定的路线,准时到达目的地。 全球定位系统(GPS)是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、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,是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年3月,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。 3:卫星导航系统 顾名思义,就是“全球卫星导航系统”。主要采用最新GPS技术在导航通讯领域的最新应用系统。卫星导航全球性大众化民用,刚刚开始,有百种应用类型。卫星导航的生命期至

车载GPS定位系统

车载GPS定位系统 产品型号:SA-1168-GPS 汽车GPS定位系统,车载GPS卫星定位监控系统平台 1.功能介绍: 汽车GPS定位系统由中心数据库和四大软件模块组成,分别是:通信模块,系统资料管理模块,GIS 地理信息系统,报表统计模块,其中通信模块是系统的核心部分,可以支持多种通信方式的接入:GSM、GPRS、语音、寻呼等,本系统具有极佳的扩展性。 3.1 监控中心网络结构图;

3.1.1网络结构说明 监控中心由若干个GIS图形工作站、数据库服务器、通信服务器、系统管理工作站、语音网关工作站、UPS 电源以及网络连接设备等组成一个有机的网络化结构;通过路由器与外部系统的安全互连;并且通过大屏幕、投影仪以及双显卡主控计算机可实现绝好的GIS信息显示和移动目标的监控。下面对该网络架构中的主要构成进行详细说明: (1)中心服务器: 中心服务器可采用INTEL或者IBM高端服务器,Windows 2000 Advance SERVER操作系统,可选择双机热备份。 ◆数据库服务器:主要存贮各种通讯、调度、报警、系统管理、统计、公共信息和相应资料等数据,运行

如SQL SERVER、MY SQL、ORACLE等大型数据库软件系统;由专业的系统管理员进行维护; ◆通讯服务器:运行通讯程序和网管程序;完成信息收发和网络监测功能; ◆备份服务器:通过相应的备份硬件或软件实时备份数据库服务器数据,确保数据安全和系统运行的连续性; (2)各个工作站: 监控系统暂时先设置若干台GIS工作站,其数量可以非常方便的进行扩充,通过车辆分组和用户角色权限设定,可实现灵活的移动目标分配,同时每一个操作都受到系统控制和记录;每一个GIS工作站由电子地图、地理信息系统和移动目标的应用管理软件为软件平台,以图形工作站为硬件支持,负责对移动目标进行定位监控、历史轨迹回放和调度管理等功能。 (3)网络设备 负责组成内部局域网及跟与移动之间的专线网络,以保证系统的网络化,有利于扩展及内部的安全性。(4)大屏投影设备 作为一种显示设备,建议选用1024*768的大屏投影。 (5)UPS电源: 系统后备电源按照上述系统架构,监控中心需要的全天候运行要求。不间断电源不小于4小时配备。在设备清单中,按照系统计算机数量及其它控制设备要求配置后备电源。 4.1.2 分中心的构建模式 对于集团用户,集团下属有很多个分中心,各个分中心都需要实时监控和调度自己的车辆,可采用分中心用ADSL上网的方式接入INTERNET,总中心也可用相同的方式接入INTERNET,需在总中心申请一个固定的全球IP地址。由于中心系统采用了中间件(COM+)技术,整个网络通讯及数据库系统都在总中心,分中心可以看作是总中心的GIS工作站的简单延伸,扩展十分方便;同时,另有分中心自主拥有数据库,享用总中心通信资源的更加灵活的分中心设计方案。

全球四大卫星导航系统对比

简单对比全球四大卫星导航系统 2011年12月27日,对于中国的高精度测绘定位领域来说是一个不平凡的日子,中国北斗卫星导航系统(CNSS)正式向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服务,这是世界上第三个投入运行的卫星导航系统。 在此之前,美国的全球定位系统(GPS)和俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)早在上世纪90年代就已经建成并投入运行。与此同时,欧盟也在打造自己的卫星导航系统——“伽利略”计划。 那么,这四大卫星导航系统之间到底有着怎么样的区别和联系呢?下面,就让我们来逐个分析一下,通过四大卫星导航系统的优劣分析,给大家一个较为明显的概念。 四大卫星导航系统各有优势,详情如下: GPS:成熟 GPS,作为大家最为熟悉的定位导航系统,她最大的特点就是技术方面最为成熟。 美国“全球定位系统”(GPS),是目前世界上应用最广泛、也是技术最成熟的导航定位系统。GPS空间部分目前共有30颗、4种型号的导航卫星。1994年3月,由24颗卫

星组成的导航“星座”部署完毕,标志着GPS正式建成。 中国北斗:互动开放 北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。系统建设目标是:建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。目前市面上定位导航仪器公司如国外的天宝、拓普康,国内的华测导航等都已支持北斗卫星导航定位系统。 欧盟伽利略:精准 伽利略定位系统是欧盟一个正在建造中的卫星定位系统,有“欧洲版GPS”之称。伽利略定位系统总共发射30颗卫星,其中27颗卫星为工作卫星,3颗为候补卫星。该系统除了30颗中高度圆轨道卫星外,还有2个地面控制中心。 俄罗斯格洛纳斯:抗干扰能力强 早在美苏冷战时期,美国和苏联就各项技术特别是空间技术方面争锋相对,在美国GPS技术遍布全国的同时,苏联也没闲着,一直忙于研发自己的全球导航定位系统。俄罗斯的这套格洛纳斯系统便是其不断努力的结果。格洛纳斯由24颗卫星组成,也是由军方负责研制和控制的军民两用导航定

汽车GPS定位系统设计方案

汽车GPS定位系统 设计方案

南京长途客运总公司汽车GPS定位/记录仪 系统建设方案 J T-O M R O N 目录

第一章前 言 (1) 第二章系统总体设计 (3) 第三章系统总体设计方案………………………………… (11) 第四章监控管理系统设计方案……………………………… (14) 第五章系统建设方案………………………………………… (19)

第一章前言 随着经济的高速发展,车辆已经成为了一种非常重要的交通工具,它已成为了企业业务和私人生活中的一部分。客运行业是各省市地区的重要经济形式,随着交通运输行业之间的竞争不断加剧,带来了诸多的交通和管理问题,因此运输企业采取种种措施来监控和保护车辆日常运作。但在车辆实际的运作中,有时出现车辆被盗、司机来公车干私活、司机未按规定的路线行驶、企业无法高速快效的进行车辆调度等等问题,而过去运输企业对车辆采取的种种措施已经往往只能起到事后补救的作用。因此企业产生了对车辆进行实时监控和管理的需求。如何运用现代化管理手段合理调度、提高车队的使用效率、降低事故的发生,已成为一个迫切需要解决的课题摆到了运输行业各企业的面前。 对于客运企业来说,主要想实现对车辆进行跟踪、调度、管理和对车辆和司机进行安全保障等需要,一般有如下的需求: ●当出现被盗情况时,即时发现和制止盗窃行为。 ●随时了解到自己的车辆所在地点。 ●怎么才能有效的监控车辆在途中的运营情况。 ●怎样控制票款的流失。 ●更有效的监控业务的执行情况。

●司机是否按公司的规章行车。 ●对车辆的营运历史进行有效管理。 ●更有效的提高车辆的调度。 ●车辆是否在制定的路线和制定的区域行驶。 ●在行车过程中,当出现异常情况时,能随时随地获得帮助。 针对上述问题,我们依靠自身成熟的技术,同时借鉴国内外成功的经验,现已在ITS(智能交通系统)领域中率先迈出了坚实的一步,取得了重大进展,公司研发、生产的GPS车载记录仪是一项引进国外最新科技成果、融全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、全球移动通信系统(GSM)以及计算机数据处理技术和现代数据通讯技术于一体的尖端高科技项目,设计成具有卫星定位、数字通讯、调度管理、防劫防盗、报警等多功能的高科技综合信息管理系统,为用户提供最佳的管理手段,增强行业的竞争能力,同时也能为用户带来显著的社会效益和经济效益。在中国一些大中城市也越来越多地成为运输行业的常规配置,是城市交通现代化管理的必然趋势。

3G车载视频监控+GPS卫星定位系统解决方案

3G车载视频监控+GPS卫星定位系统解决方案3G可选配(电信CDMA2000\联通WCDMA\移动TD-SCDMA) 设计单位:长沙市旺康电子科技有限公司 页脚内容1

设计日期:2009年10月 一CDMA 1X 3G无线车载监控系统应用的意义: 在经济高速发展的今天,生活水平的不断提高,安全的重要性已经成为生活中不可或缺的一部分。随着我国公路运输事业的蓬勃发展,车辆在运营过程中的安全性和高效管理已经也越来越被重视。在网络技术快速发展的今天,随着3G网络的出现,3G无线车载视频系统为车辆打造一个具有安全的、远程的、即时的、科学的管理体系奠定了坚实基础;打破了传统摄像机不能网络传输的弊端。3G无线车载视频产品主要应用包括长途客运车、城际巴士、旅游大巴车、海上风景游艇等。在中、长途大巴上安装3G无线车载监控系统具有以下重要作用: 实时查看车辆内状况及行驶路况 对长途客运公司存在的部分司乘人员在旅途中私自搭客,收钱不给票,或给假票等情况,一部车每天只要一两例,公司就要损失几百元,一个月就损失几千元;有了3G远程网络视频系统监督,可以提高收入,严防作弊。 有效提升服务,提高安全预防 长途旅行中旅客之间、旅客与司乘人员之间不时会产生一些矛盾和争议,导致公司时常遭到投诉,特别是有的旅客下车时顺手拿走别人的行李和物品等,因为没有有力的证据,解决起来无从下手,公司形象受到很大影响。安装录像系统后,可以随时仪对司乘人员过站载客,私收钱物等贪污公款行为形成有效控制,同时提高服务质量。3G无线视频系统还能同时为乘客提供笔记本电脑接入互联网服务。 提高安全,事故取证 页脚内容2

汽车GPS定位系统的设计与制作

目录 题目.................................................. 错误!未定义书签。摘要 (1) 1 引言 (1) 2 选题背景 (2) 3方案论证 (2) 3.1GPS模块选择: (2) 3.2显示模块选择: (2) 3.3远程控制方式选择: (3) 3.4显示方式选择: (3) 4过程记叙 (3) 4.1硬件设计 (3) 4.1.1 整体设计 (3) 4.1.2 电源模块设计 (4) 4.1.3 显示模块设计 (4) 4.1.4 GPS数据模块 (5) 4.1.5 SMS短信模块 (6) 4.1.6继电器部分 (7) 4.1.7 串口通信 (7) 4.2程序设计 (8) 4.2.1 主程序设计 (8) 4.2.2 GPS定位数据子程序 (9) 4.2.3 GSM短信子程序 (9) 4.2.4 LCD1602显示子程序 (10) 4.2.5 SMS短信处理子程序 (10) 4.2.6 串口通信波特率设置 (11) 4.3调试及性能分析 (12) 4.4.1 软件调试 (12) 4.4.2 硬件调试 (13) 5结果分析 (13)

6结束语 (14) 参考文献 (14) 致谢 (15) 附录A (16) 外文页 (17)

汽车GPS定位系统的设计与制作 王强 摘要在车辆定位监控系统中,精确定位,与无线网络传输是密不可分组成部分。全球卫星定位终端能连续的为用户提供高精度的位置、速度和时间信息,因此车辆监控系统的精确定位功能可以依靠全球定位系统实现;中国移动通信的公用无线网络为定位终端和监控端间提供了通信通道,具有覆盖面广通信费用低等特点。 汽车GPS定位系统能有效的全程监控、引导、和指挥车辆,更能直接制止汽车盗窃行为和避免交通拥挤的发生。基于单片机的汽车GPS定位系统的设计采用了AT89C52单片机、GMS短息模块、GPS接受模块和LCD1602显示模块组件而成,实现了显示GPS定位信息,并能根据实际情况通过短息方式控制AT89C52芯片和短信模块将接收到的GPS定位信息发送给监控端,根据汽车情况打开或切断汽车油泵,并能在GPS信号信号较差时,系统打电话给指定用户,用户可以通过GSM基站对汽车进一步定位跟踪。系统实用性强、操作简单、可扩展空间大。 关键词AT89C52 GPS定位汽车防盗GPS25LVS Tc35i 1 引言 由于全球定位系统GPS具备高精度、全天候、全球覆盖、高效率、自动化等显著特点,使得卫星导航技术的发展已逐渐取代了无线电导航、天文导航等传统导航技术,而成为一种普遍采用的导航定位技术,并在精度、实时性、全天候等方面取得了长足进步。现不仅应用于物理勘探、电离层测量和航天器导航等诸多民用领域,在军事领域更是取得了广泛的应用。 随着科学技术的逐渐进步,车载 GPS 正在向便携化、组合化、智能化、实景化方向发展。 汽车是现代文明社会中与每个人关系最密切的一种交通工具,全世界用于车辆导航的总投资额的 1/3。在我国,特种车辆约有几十万辆。有关部门要求首先对运超车、急救车、救火车、巡警车、迎宾车等特种专用车辆实现全程监控、引导和指挥。目前使用车载GPS 接收机进行自主定位的车辆很少,大量的开发应用热点在监控调度系统上。车载GPS 导航设备在应用上的发展方向,应当着重多卫星系统、远距离监控以及多功能显示等几个方面。监控系统的功能应当是多方面的。例如语音传输、视觉图像传输以及各种命令和车辆周围环境的情况录入存储等。可以说,GPS 导航定位在公交、交通系统中的应用前景是非常广阔的。在开发车辆导航应用的同时,也将带动与其相关的通信技术、信息技术、控制技术、多媒体技术和计算机应用技术的发展。

差分定位

一、差分定位 对差分GPS技术的介绍主要分为一下三个方面:1:差分系统的种类;2:差分校正量的产生;3:几种实际的差分系统。 差分GPS的核心思想: 差分GPS系统包括一个或多个安装在已知位置点上的GPS接收机作为基准站接收机,通过基准站接收机对GPS卫星信号的测量而计算出差分校正量,然后将差分校正量播发给位于差分服务范围内的用户接收机,以提高用户接收机的定位精度。尽管差分系统都是基于这样一个相同的思路,但是他们仍可能具有各自不同的运行环境,操作方式和服务性能。 1,根据系统所服务的地理方位来分,差分GPS通常分为局域,区域和广域三大类,他们拥有不同长度的基线距离。 关于基线的讨论: 考虑到差分系统的出发点主要在于消除卫星时钟,卫星星历,电离层延时和对流层延时误差,我们可以这样理解所谓的基线长短:如果这些误差量经差分校正后的残余要小于多路径和接收机噪声,那么这些误差成分在用户与基准站处的空间相关性较高,此时的基线称为短基线,否则称为长基线。显然,基线的长短与否还要看电离层和对流层的稳定度等情况。由于,对流层延时的局部性较强,因而,在用户与基准站两端最好利用对流层延时模型等方法对各自的测量值分别同时进行对流层延时误差校正,使对流层延时不再成为差分校正量的一部分,从而让差分系统容忍更长的基线距离 2,根据差分校正的目标参量不同,差分GPS主要分为位置差分,伪距差分,载波相位平滑后的伪距差分以及载波相位差分四种。 (1)位置差分:

位置差分系统认为基准站接收机的定位误差与用户接收机的定位误差相关,于是它将基准站接收机的定位值与经精密测绘得到的真实值之差作为差分校正量并将之播发出去,用以对用户接收机进行直接校正。 虽然位置差分的思路相当简单,但是他有一个严重缺陷:为了让处于不同位置的基准站接收机与用户接收机更大程度的拥有一个相同的定位结果误差,这两个接收机必须至少采用同一种定位算法和同一套卫星测量值组合,而在这实际操作中会遇到很多困难。 具体说来,一方面,基准站接收机和所有利用差分服务的用户接收机不但应当采用例如前面介绍过的最小二乘算法或者kalman滤波等同一种定位算法,而且算法中的各个参数值也必须尽量一致。另一方面,不管在基准站与在各个用户处的卫星可见情况是否相同,所有用户接收机的定位算法必须与基准站接收机的定位算法选用数目和PRN号完全相同的一套卫星测量值,而其中的一种解决方案是让基准站播发对应着所有各种不同可见卫星组合的位置差分校正量。所以,利用位置差分没有那么简单。 (2)其他差分 与差分校正量在定位领域内位置差分不同,其他三种差分量则均在测距领域内。由于载波相位测量值的精度比伪距测量值的精度高出几个数量级,因而基于载波相位的差分系统通常具有更高的定位精度,可以用来实现精密定位。除了高精度之外,载波相位测量值的另一个主要特点是其所包含着整周模糊度,而事实上,我们可以发现,利用载波相位测量值实现精密定位的根本任务正是求解出载波相位测量值中的整周模糊度。载波相位平滑后的伪距他的特点是没有整周模糊度,其精度介于伪距与载波相位之间。一般来说,基于伪距的差分系统可以获得分米级的定位精度,而基于载波相位的差分系统的定位精度能达到毫米。3,利用用户接收机的定位结果形式来分,差分GPS定位可以分为绝对定位和相对定位两种。 在绝对定位中,基准站接收天线的位置坐标需要被实现精确地确定,而利用差分服务的用户接收机可以求解出天线位置在同一坐标系统中的定位值。

全球四大导航系统

全球四大卫星定位系统 目前,世界上只有少数几个国家能够自主研制生产卫星导航系统。当前全球有四大卫星定位系统,分别是美国的全球卫星导航定位系统GPS、俄罗斯的格罗纳斯GLONASS系统、欧洲在建的"伽利略"系统、和中国的北斗卫星导航系统。 一、美国GPS长期垄断 美国国防部从1973年开始实施的GPS系统,这是世界上第一个全球卫星导航系统,在相当长的一段时间内垄断了全球军用和民用卫星导航市场。GPS全球定位系统计划自1973年至今,先后共发射了41颗卫星,总共耗资190亿美元。GPS原来是专门用于为洲际导弹导航的秘密军事系统,在1991年的海湾战争中首次得到实战应用。随后,在科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中大显身手。从克林顿时代起,该系统开始应用在了民用方面。现运行的GPS系统由24颗工作卫星和4颗备用卫星组成。美国利用GPS获得了巨大的经济利益,多年来在出售信号接收设备方面赚取了巨额利润。以1986年为例,当时一台一般精度的GPS定位仪价格5万美元,高精度的则达到10万美元。现在价格虽然有所下降,但也可推算出20年来GPS"收获颇丰"。以GPS为代表的卫星导航定位应用产业,已成为八大无线产业之一。据美国国家公共管理研究院进行的调查评估表明,GPS的全球销售额将以每年38%的速度增长,2005年全球GPS市场已达到310亿美元。长期以来,美国对本国军方提供的是精确定位信号,对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号--也就是说,地球上任何一个目标的准确位置,只有美国人掌握,其他国家只知道个"大概"。在海湾战争时,美国还曾置欧盟各国利益不顾,一度关闭对欧洲GPS服务。 2003年3月20日,伊拉克战争爆发。大批轰炸机、战斗机猛扑向伊拉克首都巴格达,用炸弹准确地将一座建筑彻底摧毁,行动代号:"斩首行动";4月,一架B-1B"枪骑兵"轰炸机临时接到任务,用炸弹摧毁了另一座建筑。他们的目标都是一个人:萨达姆侯赛因,他们所使用的炸弹都是一种:联合攻击炸弹(JDAM),这些炸弹之所以都能够精确的打击目标,是因为他们都是通过卫星定位来实现定位,提供这种定位服务的正是由24颗美国卫星组成的全球定位系统--GPS。 由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点,作为先进的测量手段和新的生产力,已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。 随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展,美国政府宣布,在保证美国国家安全不受威胁的前提下,取消SA政策,GPS民用信号精度在全球范围内得到改善,利用C/A码进行单点定位的精度由100米提高到10米,这将进一步推动GPS技术的应用,提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量,刺激GPS市场的增长。 二、俄罗斯GLONASS(格洛纳斯)系统 "格洛纳斯GLONASS"是俄语中"全球卫星导航系统GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE"的缩写。作用类似于美国的GPS、欧洲的伽利略卫星定位系统。最早开发于苏联时期,后由俄罗斯继续该计划。俄罗斯1993年开始独自建立本国的全球卫星导航系统。1995年俄罗斯耗资30多亿美元,完成了GLONASS导航卫星星座的组网工作。它也由24颗卫星组成,原理和方案都与GPS类似,不过,其24颗卫星分布在3个轨道平面上,这3个轨道平面两两相隔120°,同平面内的卫星之间相隔45°。每颗卫星都在19100千米高、64.8°倾角的轨道上运行,轨道周期为11小时15分钟。地面控制部分全部都在俄罗斯领土境内。俄罗斯自称,多功能的GLONASS系统定位精度可达1米,速度误差仅为15厘米/秒。如果必要,该

GPS在车辆导航定位系统中的应用与研究

GPS在车辆导航定位系统中的应用与研究引言 近年来,随着经济的飞速发展,机动车的增长率远远高于道路修建的速度,任何城市都面 临道路状况改善相对滞后的局面,从而造成交通拥堵、环境恶化,大力发展智能交通系统(ITS)已成为解决交通问题的唯一行之有效的出路。利用全球定位系统(GPS)的城市车辆定位技术作为ITS的关键技术之一,借助电子地图等其他手段,可依据城市道路拥挤状况和运输的最佳线路,选择运输途径,从而避免运输道路选择的盲目性,提高了城市车辆的调度和管理水平,减少车辆行驶时间和油耗,从而保证城市道路系统负荷的均匀性,达到改善交通状况的目的。车辆定位与导航可采用各种技术手段进行,但其中车辆精确定位的实现是最重要,也最困难,花费最高的。但自从GPS应用于车辆定位与导航中,情况发生了划时代的革命性变化。下面就以GPS为切入点介绍它在车辆定位与导航中的应用。 1 绪论 自六十年代以来,许多国家即开始对导航和定位技术的研究。开始,其主要用于军事目的,如使用惯性器件的美国的"民兵(MX)巡航导弹系列"即首先使用了导航和定位技术。随着现代技术的不断发展,导航和定位系统的器件开始向小型化、轻型化、低廉化方向发展。于是,导航和定位系统开始逐步进入消费市场,特别在交通方面(主要用于交通流的引导和疏通)。 将运载体从起始点引导到目的地的技术和方法称为导航;而车辆导航系统即是测量并解算出车辆的瞬时运动状态和位置,提供给驾驶员或自动驾驶仪以实现车辆的正确操纵或控制。车辆导航系统发展起始于七十年代初,美国公路局于70年代初提出了一种电子路径引导系统(ERGS),此系统是一种具有无线路径引导能力的导航系统,它以短距离指向标网络 作为其基本的技术起点而形成的中央动态路径引导功能的导航系统;但是,由于资金有限,此系统最终没有实现。 到了八十年代,随着无线电通讯技术和计算机技术的不断发展,欧、美、日先后开发了C ARIN系统、EVA系统、LOREN系统、OMEGA系统、RACS系统和AMTICS系统等。 进入九十年代后,卫星定位技术的不断完善,美国和前苏联分别完善了其卫星定位系统,使GPS系统和GOLLNAX系统开始真正的进入民用市场,并使以此系统为依托的车辆导航系统得以巨大发展。 从导航和定位技术的发展过程来看,它的发展和相应时代的技术发展是并行的。在九十年代,以GPS为基础的导航系统不断地完善,在国内外都进入了实用阶段,美国开发的PATHFINDER系统,日本的VICS系统。在中国,GPS定位导航技术于近几年也了巨大的发展,如西安504所开发的WP2000系统,其主要用于导航和报警方面。 2 GPS概述 2.1GPS系统简介

中国北斗卫星导航系统——世界第三套全球卫星导航系统(图)来自网络

北斗卫星导航系统 ——世界第三套全球卫星导航系统 工程总投资:100亿元 工程期限:1994年——2020年 北京时间2007年2月3日凌晨零时28分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭,成功将第四颗北斗导航试验卫星送入太空。 北斗卫星导航定位系统是由中国自行研发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),

是继美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS)定位系统之后世界第三个成熟的卫星导航系统。 该系统分为“北斗一代”和“北斗二代”,分别由4颗(两颗工作卫星、两颗备用卫星)和35颗北斗定位卫星、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务,定位精度可达数十纳秒(ns)的同步精度,其精度与GPS相当。中国在2000年至2007年先后发射了四颗“北斗一号”卫星,这种区域性(中国境内)的卫星导航定位系统,正在为中国陆地交通、航海、森林防火等领域提供着良好服务。 北斗一号导航定位卫星由中国空间技术研究院研究制造,四颗导航定位卫星的发射时间分别为: 日期火箭卫星轨道 2000年10月31日长征三号甲北斗-1A 地球静止轨道140°E 2000年12月21日长征三号甲北斗-1B GEO 80°E 2003年05月25日长征三号甲北斗-1C GEO 110.5°E 第三颗是备用卫星 2007年02月03日长征三号甲北斗-1D GEO 86°E 第四颗是备用卫星 2007年04月14日长征三号甲北斗-2A 中地球轨道(21500KM) 北斗二代首颗卫星

军用新型北斗卫星导航手持机 北斗卫星导航系统的历史 我国早在60年代末就开展了卫星导航系统的研制工作,但由于多种原因而夭折。在自行研制“子午仪”定位设备方面起步较晚,以致后来使用的大量设备中,基本上依赖进口。70年代后期以来,国内开展了探讨适合国情的卫星导航定位系统的体制研究。先后提出过单星、双星、三星和3-5星的区域性系统方案,以及多星的全球系统的设想,并考虑到导航定位与通信等综合运用问题,但是由于种种原因,这些方案和设想都没能够得到实现。 1983年,“两弹一星”功勋奖章获得者陈芳允院士和合作者提出利用两颗同步定点卫星进行定位导航的设想,经过分析和初步实地试验,证明效果良好,这一系统被称为“双星定位系统”。双星定位导航系统为我国“九五”列项,其工程代号取名为“北斗一号”。 双星定位导航系统是一种全天候、高精度、区域性的卫星导航定位系统,可实现快速导航定位、双向简短报文通信和定时授时3大功能,其中后两项功能是全球定位系统(GPS)所不能提供的,且其定位精度在我国地区与GPS定位精度相当。整个系统由两颗地球同步卫星(分别定点于东经80度和东经140度36000公里赤道上空)、中心控制系统、标校系统和用户机4大部分组成,各部分间由出站链路(即地面中心至卫星至用户链路)和入站链路(即用户机至卫星

全球四大卫星导航系统

全球四大卫星导航系统 美国GPS系统 目前世界使用最多的全球卫星导航定位系统是美国的GPS系统。它是世界上第一个成熟、可供全民使用的全球卫星定位导航系统。该系统由28颗中高轨道卫星组成,其中4颗为备用星,均匀分布在距离地面约20000千米的6个倾斜轨道上。 俄罗斯格洛纳斯系统 格洛纳斯是前苏联国防部于20世纪80年代初开始建设的全球卫星导航系统,从某种意义上来说是冷战的产物。该系统耗资30多亿美元,于1995年投入使用,现在由俄罗斯联邦航天局管理。格洛纳斯是继GPS之后第2个军民两用的全球卫星导航系统。 欧洲伽利略系统 伽利略系统是欧空局与欧盟在1999年合作启动的,该系统民用信号精度最高可达1米。 计划中的伽利略系统由30颗卫星组成。2005年12月28日,首颗实验卫星Glove-A发射成功,第2颗实验卫星Glove-B在2007年4月27日由俄罗斯联盟号运载火箭于哈萨克斯坦的拜科努尔基地发射升空。 中国北斗系统 北斗全球卫星定位导航系统由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,提供开放服务和授权服务两种模式。根据系统建设总体规划,2020年左右,建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。 2011年4月10日,我国成功发射第八颗北斗导航卫星,标志着北斗区域卫星导航系统的基本系统建设完成,我国自主卫星导航系统建设进入新的发展阶段。从当初的“最高机密”,到今日向民用市场推广,北斗计划已经走过了20多年。曾经的主力科学家已经成了白发苍苍的院士,北斗系统的理论创始人也已经故去。4月10日4时47分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭,成功将第八颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道。这是一颗倾斜地球同步轨道卫星。这颗卫星将与2010年发射的5颗导航卫星共同组成“3+3”基本系统(即3颗GEO卫星加上3颗IGSO卫星),经一段时间在轨验证和系统联调后,将具备向我国大部分地区提供初始服务条件。今明两年,我国还将陆续发射多颗组网导航卫星,完成北斗区域卫星导航系统建设,满足测绘、渔业、交通运输、气象、电信、水利等行业,以及大众用户的应用需求。 中国卫星导航系统管理办公室负责人冉承其介绍,目前,北斗卫星导航系统正按照“三步走”发展战略稳步推进第一步,2003年建成北斗导航试验系统。系统由三颗地球同步静止轨道卫星和地面系统组成,可为我国及周边地区的中、低动态用户提供定位、短报文通信和授时服务,已应用于水利、渔业、交通、救援等国民经济领域,经济和社会效益显著。第二步,2012年左右,将建成由10余颗卫星组成的北斗区域卫星导航系统,具备覆盖亚太地区的服务能力,采用无源定位体制,具有定位、导航、授时以及短报文通信功能。第三步,2020年左右,建成由30余颗卫星组成,覆盖全球的北斗全球卫星导航系统,系统性能达到同期国际先进水平。 北斗卫星导航系统除了能够提供高精度、高可靠的定位、导航和授时服务,还保留了北斗卫星导航试验系统的短报文通信、差分服务和完好性服务特色,是我国经济社会发展不可或缺的重大空间信息基础设施。

GPS车载定位系统技术方案

天津市滨丽园混凝土 GPS车载定位监控系统建议书 2010年6月 第一章GPS定位系统 GPS监控是结合了GPS技术、无线通信技术(GSM/GPRS/CDMA)、图像处理技术及G IS技术,用于对移动的人、宠物、车及设备进行远程实时监控的一门技术。 功能实现介绍 如何实现GPS监控功能 要实现GPS监控功能必须具备GPS终端、传输网络和监控平台三个要素,这三个要素缺一不可。通过这三个要素,组成三层结构的监控系统,使用在车辆调度监控领域,可以提供车辆防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功能;使用在对人宠物的跟踪领域,可以提供对老人、小孩及宠物的跟踪、老人、小孩遇到突发事件时的求救等功能。 GPS监控的三要使用为:GPS终端、监控平台、传输网络等。 GPS终端 GPS终端是GPS监控系统的前端设备,一般隐秘地安装在各种车辆或佩带在人或宠物身上,GPS终端设备主要由主CPU、GPS模块、GPRS模块、I/O接口及外围电路组成。 监控平台 监控平台是GPS监控的核心,是远程可视指挥和监控管理平台,一旦在车辆上安装GPS监控设备或者在人身上佩带了GPS监控设备,设备上的GPS模块会实时地将车或人的位置信息通过无线网络发送到监控中心,在监控中心的电子地图上可以看到车辆、人或宠物所在的直观位置,监控中心可通过无线网络对车辆、人或宠物进行远程监控,也可对设备进行设置,例如通过下发指令设置上传间隔、远程重启设备等。 传输网络 可使用GPRS无线通信网络或CDMA无线通信网络,也可以使用短信方式进行数据传输。

GPS监控系统功能及特点概述 GPS监控功能 (1)立即查询 当监控中心发出立即命令之后,GPS终端及时上传车辆、人或宠物的位置信息(包括经度、纬度、方位角、速度、卫星数等信息)及状态信息。 (2)远程跟踪 监控中心可在监控软件上对GPS终端进行定时跟踪设置,可设置某一固定时间上传位置信息和状态信息,一旦设置成功,GPS终端将根据监控中心所下发的指令请求及时上传监控中心所需要的信息。 (3)紧急求助 当司机或者佩带GPS终端的个人遇到特殊情况时,可通过紧急求救按钮向监控中心求救。一旦监控中心接到求救指令,则监控中心工作人员可提供援助或通知警方协助。 (4)历史轨迹回放功能 在历史轨迹回放中,系统可查看历史信息中在某天车辆、人或宠物处于什么位置,走那条线路。当时的车辆是怎样的状态等等信息; GPS监控的特点 GPS监控的特点为实时、动态、双向、精确。 GPS监控的使用 GPS监控主要使用车辆调度监控行业,近几年GPS厂家也推出了适合老人、小孩等使用的GPS监控设备,也有公司专门为企业员工开发的调度设备,如快递行业的收件人员可通过GPS监控设备,实时传输所处的位置,便于公司指挥调度。 GPS监控的使用 车载终端 车载终端设备包括:控制单元(CPU)、显示单元(可选)、GPS、GPS天线、GSM 手机(或其他通信模块)、防盗报警器等。主要有防盗报警、导航、通话等功能。 无线数据链路 无线数据传输设备作为基站和各移动目标进行信息交换的枢纽,是整个车辆调度系统中的重要组成部分,其选择方案包括以下几种:Ⅰ、公网设备:GSM、CDMA 、C DPD(无线数据公网)。Ⅱ、集群通信:如公安上用的350M、800M集群系统。Ⅲ、常

车载GPS定位系统工作原理

从运营商的角度上,视频监控已经发展成为中国电信重要的增值业务,为中国电信向综合信息提供商转型奠定了坚实的基础。同时,在国内移动增值业务多元发展的大环境下,监控本身也向着移动化、智能化方向发展。车载监控产品就是移动监控业务的车载应用。中国电信的车载监控产品依托于“全球眼”平台及EV- DO(CDMA20001x)无线网络,通过车载移动采集视频等信息,实现远程视频浏览、远程控制等功能,满足客户远程视频查看、远程应急指挥的需求,向“全球眼”应用客户提供随时随地的无线视频监控服务。 车载GPS监控定位系统工作原理示意图 车载移动监控组成 车载监控构架由车载终端、传输网络和监控中心组成三层联网式综合监管系统,提供车辆防盗、反劫、行驶路线监控、车内车外视频图像实时无线传输、事故快速响应、呼唤指挥等功能,以解决现有车辆的动态治理题目。 车载监控采用车辆安装车载视频服务器,外接3~4个摄像机。视频服务器通过 EDGE/cdma20001x/Wi-Fi网络,监控中心能够对车辆内的图像进行实时监控和传送,并采用了双码流技术,本地录像采用D1分辨率,网络传输采用 CIF/QVGA/QCIF分辨率,实现本地编码存储和远程存储。 车载监控系统主要组成分为:车载终端(车载视频服务器)、监控中心、传输网络等(如图所示)。 1.车载终端 车载终端是车辆监控治理系统的前端设备,一般隐秘地安装在各种车辆内,车载终端设备主要由车载视频服务器、LCD触摸屏、外接摄像机、通话手柄、汽车防盗器等各种外接设备组成。

车载视频服务器采集音视频信号并压缩为数字流,通过cdma20001x等无线网络传输到用户监控中心,达到远程监控、应急指挥的目的。车载视频服务器需要的是双码流同时编码,包括本地独立的录像码流和网传码流。 用户需要提取视频监控的数据,可以采用两种方式:一是通过车载终端USB 端口,二是通过EV-DO(cdma20001x、Wi-Fi)远程调取。 2.监控中心 监控中心是调度指挥系统的核心,是远程可视指挥和监控治理平台,对所有现场车辆监控,实现音视频双向交互指挥,监控中心的电子舆图上就可以显示车辆所在的直观位置,并通过无线网络对车辆进行监控设置,例如通过配置云台,可以远控车载前端摄像机。 同时可实现监控中心对可控范围的运营车辆进行实时、集中、直观地监控和调度指挥,并能与110、119接处警中心联动以便在发生警情时及时出动警力到达现场,保障应急处理的效率。 3.传输网络 与采用有线网络的固定监控有所不同,车载监控只能依靠于无线网络,中国电信移动网络是适用于广域无线网络音视频数据传输的网络方式。 车载监控系统功能及特点 1.车载监控功能 (1)实时视频监控 监控中心可远程实时监控车辆视频,车载无线视频服务器(单卡/双卡)支持多路视频远程浏览。 (2)录像存储回放 (3)车载报警联动 车载报警联动主要包括一是外接报警按钮,即驾驶员在行驶过程中遇紧急情况可向监控中心报警。二是双向语音通话。 (4)GPS定位 内置GPS可以跟踪车辆的运动轨迹,可全面了解营运情况。 2.车载监控特点 监控系统支持通过多种终端进行监控,主要包括PC等客户端、电视墙、手机终端,并具备远程视频浏览、远程控制、多画面监视、多画面轮询、手动录像、录像回放等功能。 (1)监控客户端 监控中心通过专线连至电信IDC机房,客户可对各监控点的视频浏览和摄像机PTZ控制等功能。 (2)大屏幕电视墙 可安装网络视频解码器,将前端采集来的数字信号解码还原成图像和声音传输到电视墙上,为用户提供多路监控点图像的集中实时显示。 (3)手机监控 通过内置监控客户端软件的3G手机终端实现远程视频浏览、远程云镜控制、视频截图等功能,满足客户远程视频查看、远程应急指挥的需求,向3G客户提供随时随地的视频监控服务。 此外,车载监控还有其它一些特点。一是分布式监控、集中式治理、智能化设置、人性化操纵。二是采用无线视频服务器的一体化设计,系统可靠性高。三是采用双码流技术,本地录像采用D1分辨率,网络传输采用CIF/QVGA分辨率。

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