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GPS应用前景

时间：2012-12-14浏览：次责任编辑：四川拓图测绘仪器

GPS应用前景，进入21世纪，GPS在各方面的应用都将加强和发展。本文对GPS走向21世纪时的应用前景有选择地作一介绍。

1、GPS在综合服务系统中的应用

在全球地基GPS连续运行站（约200个）的基础上所组成的IGS（International GPS），是GPS连续运行站网和综合服务系统的范例。它无偿向全球用户提供GPS各种信息，如GPS精密星历、快速星历、预报星历、IGS站坐标及其运动速率、IGS站所接收的GPS信号的相位和伪距数据、地球自转速率等。这些信息在大地测量和地球动力学方面支持了无数的科学项目，包括电离层、气象、参考框架、精密时间传递、高分辨的推算地球自转速率及其变化、地壳运动等。

2、GPS在电离层监测中的应用

GPS在监测电离层方面的应用，也是GPS空间气象学的开端。太空中充满了等离子体、宇宙射线粒子、各种波段的电磁辐射，由于太阳常在1秒钟内抛出百万吨量级的带电物，电离层由此而受到强烈的干扰，这是空间气象学研究的一个对象。通过测定电离层对GPS信号的延迟来确定在单位体积内总自由电子含量（TEC），以建立全球的电离层数字模型。

3、GPS在对流层监测中的应用

GPS在监测对流层方面的应用，早期主要是由于轨道误差影响定位精度，而且早期的GPS基线相对来说比较短，高差（亦称"比高"，即两点间的高度差）不大，因此对对流层的研究没有给予很大的重视。直到近期由于GPS轨道精度大大提高后，当对流层折射已经成为限制GPS定位精度提高的一个重要障碍时，才开始认真的对对流层的监测研究。我们可以假设在一个高程（亦即"海拔"，一般指由平均海平面算起的地面点高度），基本为零的地区，并且如果接收机所接收的GPS信号是从天顶方向传来的话，那么其延迟就可以达到2.2～2.6m这一量级，而2小时内这一延迟变化可达10cm并不少见（所以IGS分析中心所提供的对流层参数是采用2小时间隔一次）。也正是由于这个实际情况，对流层折射要顾及其随机过程的变化来加以模型化。

4、GPS在卫星测高仪中的应用

多路径效应是GPS定位中的一种噪音，至今仍是高精度GPS定位中一个很不容易排除的"干扰"。过去几年来利用大气对GPS信号延迟的噪声发展了GPS大气学，目前也正在利用GPS定位中的多路径效应发展GPS测高技术，即利用空载GPS作为测高仪进行测高。它是通过利用海面或冰面所反射的GPS信号，求定海面或冰面地形，测定波浪形态，洋流速度和方向。通常卫星测高或空载测高所测的是一个点，连续测量结果在反向面上是一个截面，而GPS测高则是测量有一定宽度的带，因此可以测定反射表面的起伏（地形）。据报道，试验时空载平面安装2台GPS接收机，1台天线向上用于对载体的定位，1台天线向下，用于接收GPS在反射面上的信号。

5、GPS在卫星追踪技术中的应用

卫星对卫星的追踪（SST）技术的实质是以高分辨率测定两颗卫星间的距离变化，一般它分为两类，即高低卫星追踪和低低卫星追踪。前一类是高轨卫星（如对地静止卫星，GPS卫星等）追踪低轨（LEO）卫星或空间飞行器，后一类是处于大体为同一低轨道上的两颗卫星之间的追踪，两颗卫星间可以相距数百千米，这两类SST技术都将LEO卫星作为地球重力场的传感器，以卫星间单向或双向的微波测距系统测定卫星间的相对速度及其变率。这一速度的不规则变化所产生的信息中，就包含了地球重力场信息。卫星轨道愈低，这一速度变化受重力场的影响愈明显，所反映重力场的分辨率也愈高。

GPS应用前景应越来越广阔

对人类而言，试图证明自己现在在哪里是一个最古老的需要解决的问题。从这一个角度来看，导航和定位对人类的许多活动都是至关重要。

上世纪50年代，美国出于自身的政治、军事和经济利益的考虑，开始研制卫星导航系统，经过30多年的努力，耗资300多亿美元，终于建成了迄今为止航天史上最成功、最有意义的工程之一——GPS全球卫星定位系统。1994年4月3日，24颗工作卫星发射完毕，系统全面投入运行。

最初的时候，GPS主要应用于军事和涉及国家重要利益的民用领域。由于它巨大的实用价值，美国政府决定将GPS向民用领域开放。正是以这一系统为依托，泉州中信卫星通信有限公司成功开发了GPS/GSM汽车防盗通讯系统。

据了解，GPS的重要应用之一就是在安全防范领域的应用。无论是在公共安全方面抑或是在个人安全方面，GPS都具有非常广泛的实用前景。

在公共安全方面，GPS可以被广泛地应用在公安警察、消防部门、银行系统、公路管理、运输部门等有关方面。专业人士举了这样一个例子：以往，在接到报警后，警方往往会同时调动多路巡警赶往事发现场。如果在警车上安装了GPS导航系统，在确定了案发现场之后，只要简单的操作，电子地图上就会自动显示离现场最近的警车的位置。指挥中心就可以根据这一信息，呼叫警车及时赶往现场。这样一来，就可以减少响应时间，实现快速反应。在许多好莱坞大片中，我们已经见识过这样的场面，如今，它很快就会在我们的生活中出现。

在个人安全方面，GPS的效用同样出色。随着人们生活水平的不断提高，私家车的数量日益增多，与此同时，这些车辆的被盗事件也在逐步增加。泉州中信卫星通信有限公司的有关人士表示，安装GPS/GSM汽车防盗通讯系统，可以增加车主的安全和保险感，确保车辆与运输物品的安全性，提高服务质量，提高效益和回报。

GPS应用前景展望

GPS 是 20 世纪 70 年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。因为是为军事研制开发，所以一开始只被军方使用，平民是禁用的。美国在 GPS 研制方面起步最早，把 GPS 技术用于导航、制导、侦查等方面，帮助其取得了世界霸主的地位。随着经济以及科技的发展，GPS 已充分显示了其在导航定位领域的霸主地位。许多领域也由于 GPS 的出现而产生革命性变化。

目前，几乎全世界所有需要导航定位的用户，都被 GPS 的高精度、全天候、全球覆盖、方便灵活和优质价廉所吸引。我国的 GPS 应用发展势头迅猛，短短几年， GPS 在我国的应用已从少数科研单位和军用部门迅速扩展到各个民用领域， GPS 的广泛应用改变人们的工作方式，提高了工作效率，带来了巨大的经济以及科技效益。如今，GPS 技术已不是仅仅局限于军事或者政府使用了，我们的日常生活，方方面面，从手机上的导航定位软件到汽车导航，GPS 在今后的发展中，必将在我们的生活中发挥更大的作用。下面就对 GPS 在未来可能产生的应用谈一下我个人的观点。

一、丢失物品寻找

目前，我校的治安情况不太好，丢自行车的现象时有发生，我认识的同学有很多都买了第二辆甚至第三辆自行车了。社会中，丢汽车的人也不在少数，而且汽车丢了以后，往往是迅速开到或销往很远的地方，即使报了案，警方也破了案，车辆能找回来的也不多。如果能在每辆车出厂时就在其内部内置一个 GPS 定位仪，在车主买车时，为车主设置一个接收终端，那么以后，如果这辆车真的丢了，车主就可以通过全国 GPS 定位查询来锁定自己的车，为进一步找回自己的车做准备。美国和欧洲国家这方面起步很早，到现在为止，美国已经为 90%以上的私家车配置了 GPS 定位装置，一旦车辆丢失，车主可以凭自己的身份证号打电话查询自己车辆的位置，还可以申请警方锁定自己丢失的车。在我国，目前为止，只有公交系统和一部分政府和军警用车运用了 GPS 定位技术来锁定位置。其中公交车辆运用的最为广泛，公交公司设有一个监视中心，可以了解每辆公交车的位置，以及状态，如遇特殊情况，控制中心可以方便而且准确地报告出事公交车的具体位置，十分方便。结合我国的具体国情来说，由于我国地广人多，私家车数量十分庞大、分布范围也十分广泛，想要真正的给每辆私家车都配备 GPS 定位仪在短时间内是不太现实的，加装 GPS 势必会导致汽车成本价以及售价的上涨，不利于我国汽车产业和国外汽车公司的竞争。但从长远来看，这种应用还是值得发展的，若能在将来得到广泛应用，将极大地方便我们的生活。

二、灾难救援

通过 GPS 定位和监控管理系统可以对遇有险情或发生事故的车辆进行紧急援助。监控台的电子地图显示求助信息和报警目标，规划最优援助方案，并以报警声光提醒值班人员进行应急处理。如果这项技术能广泛应用，将大大缩短确定灾害位置以及救援所需时间，尤其是当灾害发生在偏远荒凉的地区时，GPS 技术的应用尤为重要。建国以来重大的自然灾害，如 76 年唐山大地震和 512 汶川地震，有很多人都是因为在震后缺乏救援而被建筑压死和困在废墟下死亡的。

尤其是唐山大地震，都说重大灾年后 72 小时是救援的黄金时间，可是当唐山大地震以后，救援队进入唐山市开始救援已经是 3 天以后的事情了...由于地震的强烈以及缺乏救援，有超过 24 万唐山同胞死于这场地震之中，这在世界自然灾难史上也是绝无仅有的。随着科学技术的发展，同样是震惊世界的大地震，我很欣喜的看到 512 汶川地震时，国家动用了最先进的技术和仪器，在地震之后迅速确定了地震的位置，为救援赢得了宝贵时间，使地震的伤亡人数降到了最小，GPS 在救灾方面起到了非常好的效果。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。

GPS 定位现在在船舶救援上应用十分广泛，装有 GPS 装置的渔船，在发生险情时，可迅速定位、报警，使之能更快更及时获得救援。亚丁湾地区的货轮，也都装上了 GPS 定位系统，因此在发生海盗劫持事件是，各国的护航船只才可以迅速做出相应，前往营救被困船只。今后，如果 GPS 能都在灾害救援方面得到广泛应用，能够把我们的人身以及财产损失降到最低。

GPS 是近年来开发的最具有开创意义的高新技术之一，其全球性、全能性、全天候性的导航定位、定时、测速优势必然会在诸多领域中得到越来越广泛的应用。在发达国家，GPS 技术已经开始应用于交通运输和道路工程之中。

目前，GPS 技术在我国道路工程和交通管理中的应用还刚刚起步，相信随着我国经济的发展，高等级公路的快速修建和 GPS 技术应用研究的逐步深入，其在道路工程中的应用也会更加广泛和深入，并发挥更大的作用。

信息标题：GPS应用前景

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