我一本正经地胡说一下吧。
90年代末uClinux,RTLinux等相继推出,在嵌入式领域得到了广泛的关注,它拥有大批的程序员和现成的应用程序,是我们研究开发工作的宝贵资源
神通广大的全球定位系统战国时期,中国发明了指南针,从此它便被广泛应用于航海 中,以辨别方向。不久,指南针传到国外,也备受欢迎。1000多年 过去了,科技越来越发达,指南针被更先进的仪器所代替,它就是 神通广大的全球定位系统。全球定位系统的英文名字是“Global Postonng System”,简称 GPS系统。
该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统,它能 测出地球上任意一点的精确坐标,包括精确的时间、经度、纬度和 误差在1米之内的速度定位,GPS系统代替了古老的指南针,被人 们赞誉为“电子指南针”。GPS全球定位系统是继“阿波罗登月飞船”和“航天飞机”之后 美国第三大航天工程。
美国国防部投资200亿美元,花了近20年 时间来研制它。专门为配合飞机、导弹、船只和士兵运动的军用定 位和导航系统,是目前世界上最先进的卫星导航系统。GPS全球定位的成功研制和使用把传统的导航定位技术一下推进到了电子 信息导航的新时代。GPS系统主要由3大部分组成,它们是导航卫星、地面监控站 和GPS用户接收机。
导航卫星由24颗卫星组成一个卫星星座,均 匀地分布在围绕地球的6个轨道平面上,与地球同步运行,其中21 颗是工作卫星,3颗为备份卫星。地球上任意一个地方至少能同时 观测到4颗卫星。在20810千米的高空,每颗卫星上都装有7万年 误差不超过1秒的原子钟和一台遥测发射机,它把有关卫星的遥 测数据发向地球,同时也把来自地球的与导航定位有关的各种信 息接收进去。
地面监控站承担对卫星发射和导航信号的观测任 务,由设在科罗拉多斯平士的联合空间执行中心的主控站和3个 分设在大西洋、印度洋和太平洋美军基地的注人站、监测站组成, 并将计算机中各颗卫星的星历和导航电文发射到卫星上,把卫星 上的导航数据进行更新。
GPS用户接收机则由天线、接收器、数据 处理器和显示屏组成,外形就像一台重量仅有800克的小型计算 器。它是一台多信道单向接收设备,能够24小时不间断地提供全 球定位服务。同时,它的性能非常好,既能抗振动、抗湿气、抗沙 暴,又能抗电磁干扰。经过改良,目前GPS军用定位精确度已经达 1米。
1991年美国部队把7000多台GPS接收机运用在海湾战争中, 飞机、坦克、导弹在GPS的导航下,弹无虚发,命中率大大提高,从 而使得大片的伊拉克固定或移动军事目标像一个个棋子一样落人 美军计划好的棋盘中。全世界的军事专家通过海湾战争都认识到GPS系统的神奇威 力。
一些国家纷纷制订计划,准备配备GPS系统来提高自己的战 斗力。而美国五角大楼则制定了内外有别的GPS政策,只应用在 美国及盟国的军事部门和特许的民用部门,为精密定位,服务使用 P码,定位精度约1一3米。美国对外向全世界开放标准定位服务,使用C/A,定位精度100米左右的误差是故意制造的。
显而易见,美国是害怕其他国家在GPS系统方面的发展会威胁和削弱它的霸主地位。标准定位服务被广泛应用在海洋捕鱼、海洋船队监控、远洋轮 船导航、飞机导航、地质勘探等工作中。由于标准定位误差很大,在工作过程中常常造成不必要的损失,于是,静态的测地型GPS接 收机应运而生,把固定物体的定位精度提高。
紧接着又研究出动 态差分GPS接收技术,把物体在运动状态下的定位精度从100米 提高到1厘米。所谓差分GPS系统就是固定的卫星基准站进行 GPS观测,通过已知的基准站精密坐标,把基准站到卫星的真正距 离计算出来,再修正接收到的GPS误差定位信息并发送出去。
肖 户把定位信息和修正数值一起接收,再对误差信号进行修正,计算"出用户的精确位置。从此,像标准定位服务那样出现的误差,几乎 没有了。差分GPS最早应用在海洋和内河航运方面。中国海岸线 辽阔,航运事业发达,每天进进出出的远洋船舶和各国的远洋货轮 繁多,非常需要准确的导航,在海面能见度很低时,船舶的导航尤 为重要。
现在只要把GPS接收机安装在船舶驾驶舱进行差分GPS 定位,自动导航就实现了。最近几年,GPS还被活跃地应用在地面车辆的定位监控上。中国公安部门和科技单位合作,成功地开发出为银行运钞车监控 用的车载GPS定位跟踪系统。他们把GPS系统与电子地图地理信 息系统以及集群无线通信系统相结合,使得该系统能同时监控75 辆银行运钞车和50辆警车,系统监控能力达600辆。
这样,运钞车 在工作时就安全多了,不论出现什么情况,都会及时地采取措施。出租车的客运调度、工程抢修车、特快专递车、城市急救车、消防车 等都可以运用车载GPS系统来提高工作效率。GPS与电子地图相 结合,成为计算机化的电子地图,使汽车驾驶员轻而易举地知道自 己在哪里,成了“永不迷路”的向导。
把GPS汽车导航系统与移动电话结合使用,能够访问因特网上一些Web站。它的内容与导航 密切相关,能让你在很短时间内了解你所处的环境,以及所需要的 服务信息。令人难以置信的是,GPS系统能对农作物的精耕细作起到极 大的推动作用。:运用了 GPS全球卫星定位系统接收器,一位农民 能够改变千百年来日耕夜息的习惯,在农作物生长最旺盛的夜晚 工作而毫无差错。
在21世纪,全球卫星定位系统将被安装在自来 水管道、煤气管道、通信线路和电力网上。到时,无论哪条管线发 生故障,服务部门的人员都会及时发现并且迅速赶到出故障地点 去排除。83秒的接警反应记录就是美国利用全球卫星系统首创 的。目前,中国地质测绘、航空拍照、飞机导航、防治虫害、长途运 输、无线寻呼等领域也应用了 GPS。
全球定位系统已渐渐地在生活的各个方面被运用,它就像一 个电子指南针一样,给人们的生活和工作带来了很多方便。
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