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GPS 技术的主要用途

生活中处处可以看到 GPS 的身影,手机 GPS 定位查看城市地图,车辆 GPS 导航仪,在 电影中经常看到 FBI 运用 GPS 卫星查看定位某某犯罪分子等,如图 3.19 所示。GPS 已经深入 到人们的日常生活中。美国政府最初开发 GPS 导航定位系统主要为用于军队导航、收集情报 等军事目的,后来对民用领域开放,由于 GPS 具有全天候、高精度、自动化、高效益的特点,

特别是随着 GPS 系统的不断改进, 软、 硬件的不断完善以及民用 GPS 接收机精度的提高, GPS  的应用领域得到不断开拓,目前已遍及国民经济各个部门,并进入人们的日常生活。 

1.GPS 在军事中的应用

美国研制建造庞大的  GPS  系统的根本目的是为了满足美国陆、海、空三军的军事需要,

掌握能在世界范围内实施精确、 快速定位和导航的高端技术, 从而控制制空权; 而且至今  GPS  系统仍然由美国军方控制。目前采用差分  GPS  技术,一辆时速超过  100km  的军车的运行轨 迹的测量准确度可达到厘米级。目前,几乎所有的国家和地区都不同程度地将  GPS  技术用到 了军事和防务上,而且  GPS  精码  P  码除美国军方使用外,目前美国授权外国军方使用的有 近  30  个,其中主要是北约国家的军方,亚太地区主要有韩国、中国台湾、日本、新加坡、沙 特阿拉伯、科威特、泰国等。已在武器试验、战场侦察、搜索救援、空中轰炸、低空突袭等方 面研制了一系列的  GPS  军事应用技术和配套设备,更多的军事应用正在探索中,正如海湾战 争美军总指挥霍纳将军说的那样: “GPS 的应用只受到人们想象力的限制” 。 

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图 3.19  GPS 卫星 

2.GPS 在地球物理和大地测量领域的应用 

GPS  定位技术的迅速发展给测绘工作带来了一场深刻的改革,尤其是  3S  技术(  RS  遥 感、GPS、GIS 地理信息系统)在地球物理及大地测量中的应用已成为非常有吸引力的高新技 术领域。在地球物理测量方面,GPS  可用于监测全球板块和区域板块运动,建立陆地海洋大 地测量基准,进行高精度的海岛陆地联测、海洋及水下地形测绘;用于地震观测和地壳形变监 测,测定全球性的地球动力学参数。在大地测量方面,GPS  已建立高精度全球性大地测量控 制网,可以提供高精度的地心坐标,并且能够快速测定各级控制点的坐标,应用 RTK 技术,

可以快速高精度地测定大地选点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件可以在野外一次测绘 成图并形成各种比例的电子图件等。另外,GPS  在水土保持,地形、地籍及房地产测量方面 也得到了很好的应用。 

3.在航空航天及空间技术领域的应用

在当代,航空航天技术领域已经取得了迅速的发展,在推动其发展的方面 GPS 有着不可 替代的作用。GPS  系统在飞行器空间姿态和空间轨道的确定中具有无与伦比的技术优势,可 为航天器制导及运行控制提供位置、速度、姿态和时间等多个状态参数。这种毋需地面观测值 和数据处理的技术,必将取代导航、测姿和空间轨道确定的传统设备,实现航天器自主轨道和 姿态确定。在飞行器上安装  GPS 天线则可测姿,GPS  用于航天器的交会对接过程就是飞行器 测姿的具体应用。在飞机上安装 GPS 接收机,运用 GPS 技术,可以精确确定接收机天线相位 中心任意时刻的动态位置、速度、加速度等动态参量,以此作为标准对测量设备进行校准,可 以获得很高的精度。此外,GPS  技术在电离层监测和对流层的检测以及对地球重力的测量上 也有众多应用。 

4.在工程测试中的应用

由于 GPS 高精度、全天候、自动化等特点,尤其是高精度,使得其在工程测试中得到广 泛的应用。GPS  在地质灾害的监测、预报及防治方面已应用广泛,尤其在滑坡监测中具有明

显的优势,如观测站之间无需通视,不要求控制网保障良好的几何结构,点位选择灵活,定位 例,该系统是以 GPS 定位为核心技术,可实现对车辆跟踪、监控、调度指挥和管理。利用 GPS  和电子地图可以跟踪显示出行车辆的实时位置,可以随目标移动,可实现多窗口、多车辆、多 GPS 手机,GPS 已经在人们的生产和生活中有广泛的应用。在农业中,可利用 GPS 进行农作 物产量、土壤成分分析,引导飞机进行施肥、喷洒农药,实现自动化。在林业方面,可利用  代,智能手机技术得到不断发展,GPS 已成功应用于手机上。只要手机有 GPS 功能,就可以 很方便地查看电子地图,还可以进行语音导航等多种功能。

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