2016年01月13日 星期三

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GPS的应用

发布时间:2005-06-30

  自GPS对民间开放以来,各种产品、应用层出不穷,GPS已经深入国民生产、日常生活的方方面面。

  一、测量

  GPS技术给测绘界带来了一场革命。利用载波相位差分技术(RTK),在实时处理两个观测站的载波相位的基础上,可以达到厘米级的精度。与传统的手工测量手段相比,GPS技术有着巨大的优势: l 测量精度高。 l 操作简便,仪器体积小,便于携带。 l 全天候操作。 l 观测点之间无须通视。 l 测量结果统一在WGS84坐标下,信息自动接收、存储,减少繁琐的中间处理环节。 当前,GPS技术已广泛应用于大地测量、资源勘查、地壳运动、地籍测量等领域。

  二、交通

  出租车、租车服务、物流配送等行业利用GPS技术对车辆进行跟踪、调度管理,合理分布车辆,以最快的速度响应用户的乘车或送请求,降低能源消耗,节省运行成本。 GPS在车辆导航方面发挥了重要的角色,在城市中建立数字化交通电台,实时发播城市交通信息,车载设备通过GPS进行精确定位,结合电子地图以及实时的交通状况,自动匹配最优路径,并实行车辆的自主导航。 民航运输通过GPS接收设备,使驾驶员着陆时能准确对准跑道,同时还能使飞机紧凑排列,提高机场利用率,引导飞机安全进离场。

  三、救援

  利用GPS定位技术,可对火警、救护、警察进行应急调遣,提高紧急事件处理部门对火灾、犯罪现场、交通事故、交通堵塞等紧急事件的响应效率。特种车辆(如运钞车)等,可对突发事件进行报警、定位,将损失降到最低。 有了GPS的帮助,救援人员就可在人迹罕至、条件恶劣的大海、山野、沙漠,对失踪人员实施有效的搜索、拯救。装有GPS装置的渔船,在发生险情时,可及时定位、报警,使之能更快更即使地获得救援。

  四、农业

  当前,发达国家已开始把GPS技术引入农业生产,即所谓的"精准农业耕作"。该方法利用GPS进行农田信息定位获取,包括产量监测、土样采集等,计算机系统通过对数据的分析处理,决策出农田地块的管理措施,把产量和土壤状态信息装入带有GPS设备的喷施器中,从而精确地给农田地块施肥、喷药。通过实施精准耕作,可在尽量不减产的情况下,降低农业生产成本,有效避免资源浪费,降低因施肥除虫对环境造成的污染。

  五、娱乐消遣

  随着GPS接收机的小型化以及价格的降低,GPS逐渐走进了人们的日常生活,成为人们旅游、探险的好帮手。通过GPS,人们可以在陌生的城市里迅速地找到目的地,并且可以最优的路径行驶;野营者带者GPS接收机,可快捷地找到合适的野营地点,不必担心迷路;甚至一些高档的电子游戏,也使用了GPS仿真技术。

  GPS在现代军事中的作用

  美国提出GPS现代化的基本目的是满足和适应21世纪美国国防现代化发展的需要,这是GPS现代化中第一位的,根本的。具体地说,GPS现代化是为了更好地支持和保障军事行动。引用美军一名将领的原话:在军事行动的,或有危险的,或有威胁的环境下,要求GPS能对作战成员的战斗力提供更好的支持,对他们的生命提供更安全的保障,能有助于各类武器发挥更有效的作用。美国经过调查认为,军事用户对GPS的需求大体有以下4个主要方面。

  在今后“信息战”“电子战”的背景下,GPS必须要有更好的抗电子干扰能力;
要有安全的GPS使用范围,这包括两方面的含义,一是GPS用户能安全使用,二是对不同类型GPS用户要有不同使用范围,要区别对待;
GPS用户要有更短的首次初始化时间;
和其他军事导航系统和各类武器装备要相互配适。

使用美国GPS精码P(Y)的除美国军方以外,目前美国军方授权所在国家和地区的军方使用的有27个。其中主要是北约国家的军方,在授权亚太地区军方使用的国家和地区主要有:韩国、中国台湾、日本、新加坡、沙特阿拉伯、科威特、泰国等。

  GPS除了在各类运载器(包括载人和火器)的导航和定位方面发挥了巨大作用外,在对战斗人员的支持和援助中发挥了关键性作用,因此评价极高。

  在上述军事用户需求调查的基础上,美国军方和情报部门在1999年6月作出以下4项GPS现代化的响应技术措施。

  增加GPS卫星发射的信号强度,以增加抗电子干扰能力。
在GPS信号频道上,增加新的军用码(M码),要与民用码分开。M码要有更好的抗破译的保密和安全性能。
军事用户的接受设备要比民用的有更好的保护装置,特别是抗干扰能力和快速初始化功能。
创造新的技术,以阻止和阻扰敌方使用GPS。