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gps是谁发明的

时间: 翠梅2 文史百科

  GPS是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简称。你知道是谁发明的吗?以下是学习啦小编为你整理的gps是谁发明的,希望能帮到你。

  一、GPS发展历程

  1、1957苏联在十月发射人造地球卫星。麻省理工学院的林肯实验室和约翰霍普金斯应用物理学实验室共同开始卫星跟踪项目。海军的传输系统实验于十二月在应用物理学实验室开始进行。

  2、1964-1965在北极星潜艇上第一次通过传输系统卫星进行位置修正。(这可以说是GPS的雏形)

  3、1961美国航空公司开始了GPS系统的发展工作,用于满足军事需要。

  4、1968防御性导航卫星系统的标准被制定出来。

  5、1973美国国防部批准了GPS系统的Navstar卫星制造计划。

  6、 1977包含了后来GPS卫星的基本特征如携带第一批铯钟的实验型卫星发射升空。

  7、1978-1985洛克威尔国际公司制造的十颗GPS系统原型卫星发射升空。

  8、1996白宫宣布每一个人都将可以使用高精度的GPS系统。

  9、1989-1993之间24颗卫星以每年6颗的速度发射升空。最后一颗卫星于1993年6月发射升空,这些卫星为日后的GPS的全球应用奠定了基础。

  10、GPS从1994年全面工作以来,改进工作一直在进行中。这是因为民用用户要求GPS具有更好的抗干扰和干涉性能、较高的安全性和完整性;军方则要求卫星发射较大的功率和新的同民用信号分离的军用信号;而对采用GPS导航的"灵巧"武器,加快信号捕获速度更为重要。

  民用GPS导航精度迄今的最大改进发生在2000年5月2日,美国停止了故意降低民用信号性能(称为选择可用性,即S/A)的做法。在S/A工作时,民用用户在99%的时间只有100米的精度。但当S/A切断后,导航精度上升,95%的位置数据可落在半径为6.3米的圆内。

  从以上的分析可以看出,GPS的民用技术的真正发展,是在本世纪初才开始真正普及,目前我们在市面上见到的GPS导航仪,更是近几年才发展起来的。当然,电子技术的发展速度是惊人的,甚至比电脑技术的发展还要快速几倍。

  二、基本功能

  1、精确定时:广泛应用在天文台、通信系统基站、电视台中

  2、工程施工:道路、桥梁、隧道的施工中大量采用GPS设备进行工程测量

  3、勘探测绘:野外勘探及城区规划中都有用到

  4、导航:

  武器导航:

  全球定位系统精确制导导弹、巡航导弹

  车辆导航:车辆调度、监控系统

  船舶导航:远洋导航、港口/内河引水

  飞机导航:航线导航、进场着陆控制

  导航:卫星轨道定位

  个人导航:个人旅游及野外探险

  5、定位:

  车辆防盗系统

  手机,PDA,PPC等通信移动设备防盗,电子地图,定位系统

  儿童及特殊人群的防走失系统

  精准农业:农机具导航、自动驾驶,土地高精度平整

  6、提供时间数据:用于给电信基站、电视发射站等提供精确同步时钟源

  三、基本原理

  24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上,以12小时的周期环绕地球运行,使得在任意时刻,在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。

  由于卫星的位置精确可知,在GPS观测中,我们可得到卫星到接收机的距离,利用三维坐标中的距离公式,利用3颗卫星,就可以组成3个方程式,解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差,实际上有4个未知数,X、Y、Z和钟差,因而需要引入第4颗卫星,形成4个方程式进行求解,从而得到观测点的经纬度和高程。

  事实上,接收机往往可以锁住4颗以上的卫星,这时,接收机可按卫星的星座分布分成若干组,每组4颗,然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位,从而提高精度。由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差,大气对流层、电离层对信号的影响,以及人为的SA保护政策,使得民用GPS的定位精度只有100米。为提高定位精度,普遍采用差分GPS(DGPS)技术,建立基准站(差分台)进行GPS观测,利用已知的基准站精确坐标,与观测值进行比较,从而得出一修正数,并对外发布。接收机收到该修正数后,与自身的观测值进行比较,消去大部分误差,得到一个比较准确的位置。实验表明,利用差分GPS,定位精度可提高到5米。

 

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