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GPS有哪些作用?

GPS有哪些作用?

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GPS有哪些作用?

在茫茫大海中樱型携的航船,在越洋飞行中的飞机,在高速公路上奔驰的汽车,无不希望时刻知晓自己所在的方位及前进的目标。这就是交通运输工具的定位与导航。

在古代,人们可以根据星星来定位,但那只能在晴朗的天气下进行,这就是原始的天文导航。直至19世纪,人类才发明了无线电导航,它不再受天气影响,而是通过无线电发射台发射电波,接收机接收以确定交通工具的方位,从而引导航向。但是由于无线电发射台很难建设在海洋中或荒野大漠中,对交通工具的定位和导航仍然会有很大的误差。

在1991年开始的海湾战争中,美军和多国部队到沙漠作战,运送物质、侦察、空战等等都需要准确的定位和导航,但美军做到了这一点。原来他们装备了一种新研制的GPS接收机,在战争中发挥了重大作用脊伏,从此GPS便风靡世界。

GPS是“全球卫星定位系统”的英文缩写。它的基本原理可以说是“天文”导航与无线电导航的巧妙结合。在GPS中,人造卫星代替了星星,不过不需要观测,地面的无线电发射台搬到卫星上,向地球发射电波,地面上的目标靠接收电波来确定自己的方位。

已于1993年12月正式开通的美国GPS系统,包括人造卫星、地面监控站和用户接收三个部分。美国向距地球2万千米的轨道发射了24颗人造卫星,这些卫星严格按预定轨道运行,每个时刻的方位都是准确的,这些卫星向地面发射电波,近乎均匀地辐射于地面。地面监控站设在赤道附近,全球共有5处,它们的作用是监控所有卫星。

GPS的用户装备有GPS接收机,可接收3~4颗卫星的信号。卫星上特定时间发射的无线电信号以光速传播,在这点上就能计算出用户距卫星的距离,3颗卫星的信号就能准确地确定用租含户的位置。当然,这一切计算都是通过计算机来进行的。

GPS虽然首先用于军事,但其在民用领域里有着十分广泛的应用前景。

GPS对于航空运输是十分重要的,它可以使越洋长距离飞行的飞机导航准确性大为提高,在地面上用雷达电波因地球弧度的影响做不到很高的准确度。GPS还可以引导飞机在全世界任何机场进行全天候精确盲降,特别是在恶劣天气下更显其重要。这样可以大大降低降落系统的设备费用。

GPS既可以采用单个用户车载或便携式直接跟踪自定位方式,也可以利用地面控制中心多路跟踪方式。后面这一种方式在交通运输中可以起着“交警”的作用,指挥疏散交通,保证交通安全。如在铁路系统中,利用控制中心对多列列车(每列列车上装有GPS接收机)进行调度指挥,提高利用率;在城市交通中,出租汽车公司可利用GPS方便地调度车辆,并且可以建成汽车防盗系统;在航海中,应用GPS则更为方便,船只可以据此驶向预定的海域。

现在,便携式的GPS接收机差不多只有手提电话的大小。荒野中的步行者手握GPS决不会迷失方向。