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即全球定位系统(GPS)。简单来说,这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这套系统可以保证在任何时候,地球上任何一点都可以同时观测到四颗卫星,从而保证卫星能够采集到观测点的经纬度和高度,从而实现导航、定位、授时等功能。
这项技术可以用来引导飞机、船只、车辆和个人安全、准确地按照选定的路线,按时到达目的地。全球定位系统(GPS)是美国陆军和海军空于20世纪70年代联合研制的新一代空卫星导航定位系统。其主要用途是为陆地、海洋和空提供实时、全天候和全球导航服务,用于情报收集、核爆炸监测和应急通信等一些军事用途。这是美国称霸世界战略的重要组成部分。
经过20多年耗资300亿美元的研究和实验,到1994年3月,已经部署了24个全球定位系统卫星星座,全球覆盖率达98%。GPS卫星定位系统由三部分组成:空部分-GPS星座;地面控制部分-地面监控系统;用户部分-GPS信号接收器。
GPS的前身GPS系统的前身是美军研制的子午线卫星定位系统(Transit)。1958年研制,1964年正式投入使用。该系统与5至6颗卫星组成的星形网络一起工作,每天最多绕地球13次。它不能给出高度信息,定位精度也不尽如人意。然而,子午线系统使R&D部获得了卫星定位的初步经验,并验证了卫星系统定位的可行性,为GPS系统的发展奠定了基础。
因为卫星定位在导航上显示出巨大的优越性而子午系统在潜艇和舰船导航上有很大的缺陷。美国空武装部队和民用部门都迫切需要一种新的卫星导航系统。因此,美国海军研究实验室(NRL)提出了一个名为Tinmation的全球定位网络计划,由12到18颗卫星组成,高度为10000km。1967年、1969年、1974年发射了一颗实验卫星,在这些卫星上初步测试了原子钟授时系统,这是GPS系统精确定位的基础。
不过美军空提出了621-B的计划,每个星座4到5颗卫星组成3到4个星座。除了一颗卫星,其余这些卫星都采用24小时倾斜轨道。这种方案是基于伪随机码(PRN)来扩频卫星测距信号,其强大的功能可以在信号密度低于环境噪声1%的情况下检测到它们。
伪随机码的成功应用是GPS系统成功的重要基础。海军的计划主要用于为舰艇提供低动态2D定位,而空陆军的计划可以提供高动态服务,但系统过于复杂。因为同时开发两个系统会造成巨大的成本,而且这里的两个计划都是为了提供全球定位,1973年,美国国防部将它们合并为一个,由国防部领导的联合卫星导航定位规划局(JPO)领导,并将其办公室设在洛杉矶的空军事航天办公室。
该机构成员众多,包括美国陆军、海军、海军陆战队、交通部、国防制图局、北约和澳大利亚的代表。1。空GPS的空部分由24颗工作卫星组成,位于距地球表面20200km的上空处,均匀分布在6个轨道平面上(每个轨道平面4颗),轨道倾角为55°。此外,在轨还有四颗现役备份卫星。
卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间观测四颗以上的卫星成为可能,并保持良好定位精度的几何图像。这提供了及时连续的全球导航能力。GPS生成两套码,一套叫C/A码(粗/采集码11023MHz);一组称为P代码(ProciseCode10123MHz)。P码因为频率高,不易受干扰,定位精度高,由美军控制,有密码,一般人无法解读。它主要为美国军方服务。
C/A编码人员通过采取措施故意降低准确率后,主要对民众开放。2。地面控制部分地面控制部分由一个主控制站、五个全球监测站和三个地面控制站组成。监测站配备了精密的铯原子钟和接收器,可以连续测量所有可见的卫星。监测站获得的卫星观测数据,包括电离层和气象数据,经过初步处理后,将传输到主控站。
主控站收集各监测站的跟踪数据,计算卫星的轨道和时钟参数,然后将结果发送给三个地面控制站。地面控制站在每颗卫星运行到空时,将这些导航数据和指令从主控站注入每颗卫星。这种注入对每颗GPS卫星每天进行一次,最后一次注入是在卫星离开注入站范围之前进行的。如果某个地面站出现故障,卫星中存储的导航信息仍可使用一段时间,但导航精度会逐渐下降。
3.用户设备部分是GPS信号接收器。它的主要功能是捕获按照一定的卫星截止角选取的待测卫星,并跟踪这些卫星的运行情况。当接收机捕获到被跟踪的卫星信号时,可以测量接收天线到卫星的伪距和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据,接收机中的微处理器可以根据位置计算方法计算出位置,计算出用户地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。
接收机硬件、内置软件和GPS数据后处理软件包构成了一个完整的GPS用户设备。GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元。一般来说,接收机采用两种DC电源,内部和外部。设置内部电源的目的是在不中断连续观察的情况下改变外部电源。使用外部电源时,电池会自动充电。
关机后,内部电池为RAM存储器供电,以防止数据丢失。目前各种接收机越来越小越来越轻,便于野外观测。GPS的主要特点是:(1)全天候;(2)全球覆盖;(3)三维定速,计时精度高;(4)快速、省时、高效;(5)用途广泛,功能多样。
GPS的主要用途:(1)陆地应用,主要包括车辆导航、应急响应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、市政规划控制等。;(2)海洋应用,包括远洋船舶最佳航行路线的确定、船舶实时调度和导航、海上救援、海洋寻宝、水文地质调查、海上平台定位、海平面升降监测等。;(3)航空空航天应用,包括飞行器导航、航空空遥感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空空救援和载人飞船防护探测等。【/br/】GPS卫星接收机种类繁多,按型号可分为测地式、全站仪式、授时式、手持式和集成式;按用途可分为车载型、舰载型、机载型、星载型和弹载型。经过20多年的实践证明,GPS系统是一个高精度、全天候、全球无线电导航、定位和授时的多功能系统。GPS技术已经发展成为多领域、多模式、多用途、多模式的国际高技术产业。
GPS原理。GPS导航系统的基本原理是测量一颗已知位置的卫星与用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可以知道接收机的具体位置。为了达到这个目的,可以根据星上时钟记录的时间,在卫星星历中找到卫星的位置。用户到卫星的距离是通过记录卫星信号传播到用户所用的时间,然后乘以光速得到的(由于大气和电离层的干扰,这个距离不是用户到卫星的真实距离,而是伪距(PR):GPS卫星在正常工作时,会不断使用由1和0二进制符号组成的伪随机码(简称伪码)来传输导航电文。
GPS系统使用的伪码有两种,民用C/A码和军用P(Y)码。C/A代码频率1。023MHz,重复周期一毫秒,码间距一微秒,相当于300mp代码频率为10。23MHz,重复周期为266。4天,码距为0。1微秒,相当于30m。y码是在P码的基础上形成的,具有更好的安全性能。
导航电文包括卫星星历、工作状态、时钟改正、电离层时延改正、大气折射改正等信息。它是从卫星信号中解调出来的,并以50b/s调制在载波频率上发送。导航电文的每个主帧包含5个子帧,每个子帧的长度为6s。前三帧各有10个代码;每30秒重复一次,每小时更新一次。最后两帧一共15000b。
导航电文的内容主要包括遥测码、转换码、1、2、3个数据块,其中最重要的是星历数据。当用户收到导航电文时,通过提取卫星时间并与自己的时钟进行比较,就可以知道卫星与用户之间的距离。然后,导航电文中的卫星星历数据可用于计算卫星发送电文时的位置,并可得知用户在WGS-84大地坐标系中的位置和速度。
由此可见,GPS导航系统的卫星部分的作用是不断地传递导航电文。但由于用户的接收机所用的时钟不可能总是与星载时钟同步,所以除了用户的三维坐标X、Y、Z之外,还要引入一个δt,即卫星与接收机的时差,作为一个未知数,然后这四个未知数要用四个方程求解。
所以如果你想知道接收器在哪里,你应该能够接收到至少4颗卫星的信号。GPS的应用范围主要是对船舶、汽车、飞机等移动物体进行定位导航。比如:1。海洋航行与引水2。航路引导和进场着陆3。汽车自主导航4。车辆跟踪和城市智能交通管理。紧急救援6。
个人旅行和野外探险7。个人通信终端(集成了手机、PDA和电子地图)1。电力、邮政、电信及其他网络的时间同步。精确的时间输入3。精确频率输入1。各种等级的大地测量,控制测量2。道路及各种线路放样3。水下地形测量。地壳形变测量,大坝和大型建筑物的变形监测。
GIS应用6。控制施工机械(轮胎起重机、推土机等)。)7.农用GPS在道路工程中的应用GPS在道路工程中的应用主要用于建立各种道路工程控制网,确定航测外部控制点。随着高等级公路的快速发展,对勘测技术提出了更高的要求。由于线路长,知道的点少,用常规的测量方法不仅难以布网,而且难以满足高精度的要求。
目前国内已逐步采用GPS技术建立首级高精度控制网,然后采用常规方法加密导线。实践证明,几十公里范围内的点位误差只有2cm左右,达到了常规方法难以达到的精度,同时大大提前了工期。GPS技术也应用于特大桥的控制测量。因为不需要能见度,可以形成很强的网形,提高点位精度,同时对于常规测量的支点检测也很有效。
GPS技术在隧道测量中也有广阔的应用前景。GPS测量不需要通视,减少了常规方法的中间环节。因此,速度快、精度高,具有明显的经济效益和社会效益。GPS在汽车导航和交通管理中的应用三维导航是GPS的主要功能。飞机、轮船、地面车辆、行人都可以使用GPS导航仪导航。
汽车导航系统是在全球定位系统GPS的基础上发展起来的新技术。汽车导航系统由GPS导航、自主导航、微处理器、车速传感器、陀螺传感器、光驱和液晶显示器组成。GPS导航系统结合电子地图、无线电通信网络和计算机车辆管理信息系统,可以实现车辆跟踪和交通管理等多种功能。
(1)车辆跟踪利用GPS和电子地图实时显示车辆的实际位置,并可随意放大、缩小、还原和改变;可以随目标移动,让目标一直停留在屏幕上;还可以实现多窗口、多车辆、多屏同时跟踪。该功能可用于跟踪和运输重要的车辆和货物。(2)提供旅游路线规划和导航。提供出行路径规划是汽车导航系统的重要辅助功能,包括自动路径规划和人工路径设计。
自动路线规划是驾驶员确定起点和终点,计算机软件根据要求自动设计出最佳路线,包括计算最快路线、最简单路线、通过高速公路次数最少的路线。人工路线设计是驾驶员根据自己的目的地设计起点、终点和经过点,自动建立路线数据库。路线规划完成后,显示器可以在电子地图上显示设计好的路线,同时显示汽车的行驶路径和方法。
(3)信息查询为用户提供主要对象的数据库,如旅游景点、酒店、医院等。,用户可以在电子地图上显示他们的位置。同时,监控中心可以使用监控控制台查询区域内任意目标的位置,车辆信息将以数字形式显示在控制中心的电子地图上。(4)交通指挥中心可以监控区域内车辆的运行状态,合理调度被监控车辆。
指挥中心还可以随时与被跟踪目标通话,进行管理。(5)紧急援助可以通过GPS定位和监控管理系统,对遇到危险或事故的车辆提供紧急援助。监控站电子地图显示求助信息和报警目标,规划最佳救助方案,并以报警声光提醒值班人员进行紧急处理。GPS的其他应用:GPS用于导航、定位和测量。由于GPS系统空卫星上的精确时钟可以发布时间和频率信息,基于空卫星上的精确时钟,在地面监测站的监管下,传输精确的时间和频率是GPS的另一个重要应用。该功能的应用可以控制精确的时间或频率,可以很多。
此外,GPS还可用于获取一些实验和工程应用的气象数据。全球定位系统(GPS)是今年开发的最具创新性的高科技技术之一。其全球、全方位、全天候的导航、定位、授时和测速优势必将在众多领域得到越来越广泛的应用。在发达国家,GPS技术已经应用于交通运输和交通工程。
目前,GPS技术在我国道路工程和交通管理中的应用才刚刚起步。随着我国经济的发展,高等级公路的快速建设和GPS技术应用研究的逐步深入,其在道路工程中的应用将会更加广泛和深入,发挥更大的作用。前景由于GPS技术具有全天候、高精度、自动化测量的特点,作为一种先进的测量手段和新的生产力,GPS已经融入到国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。
随着冷战的结束和全球经济的蓬勃发展,美国政府宣布从2000年到2006年,在确保美国国家安全的前提下,取消选择性可用性,在全球范围内提高GPS民用信号的精度,将使用C/A码的单点定位精度从100米提高到20米,进一步促进GPS技术的应用,提高生产力、运行效率、科学水平和人民生活质量。
据有关专家预测,在美国,仅汽车GPS导航系统的市场在2000年后就将达到30亿美元,而在中国,汽车导航的市场也将达到50亿人民币。可见GPS技术市场的应用前景非常可观。当车载GPS通过硬件和软件做成GPS定位终端,用于车辆定位时,称为车载GPS。但是光有定位是不够的,这个定位信息要传输到报警中心或者车载GPS云台,我们称之为第三方。
所以GPS定位系统还包括GSM网络通信(手机通信),通过它将卫星定位信息以短信的方式发送给第三方。微型计算机解释短消息并在电子地图上显示车辆位置。这样就实现了车辆GPS定位。同时在车内安装相应的检测传感器,还可以利用车辆GPS定位的GSM网络通信功能,将防盗报警信息发送给第三方,或者直接将报警电话和短信发送到车主手机上,完成车辆GPS防盗报警。【/br/】这里可以看到,车辆GPS定位的GSM网络部分其实就是一部智能手机,可以和第三方通信,也可以向第三方发送车辆被劫、司机被劫、被绑架等信息。所以车辆GPS定位就是定位、防盗、防劫。类似车载GPS终端的还有定位手机、个人定位器等。因为GPS定位要通过第三方定位服务,要支付不同的月/年服务费。
目前所有的GPS定位终端都没有导航功能。因为需要添加硬件和软件,所以成本增加。我们在电视上看到的车载GPS广告和上面提到的车载GPS完全不一样。它是一款GPS导航产品。需要导航的时候,首先要定位,也就是导航的起点。这和真正的GPS定位是不一样的。它不能将定位信息传递给第三方和持有者,因为导航仪缺少手机的功能。
比如你把导航仪放在车里,朋友借走了,导航仪不能给你发送信息,那么你就找不到车辆的位置。所以导航仪无法定位。说我买了导航手机还行。想想吧。你把导航手机放在车里,现在车被偷了。那个手机会自己打电话给你或者第三方发短信吗?它需要人来操作。
所以现在的导航终端都没有定位功能。导航终端可以导航路线,让你在陌生的地方不迷路,画出路线让你到达目的地,告诉你你现在的位置,周围的设施等等。
焦虑在年轻人中很常见。是人对环境或事物不适应而产生的心理反应,是一种不愉快的情绪体验。过度焦虑容易导致神经衰弱。特点是同时容易兴奋、容易烦躁、容易疲劳、容易疲惫;常伴有失眠、头痛、抑郁、注意力不集中、记忆力减退和情绪脆弱。如果有的人觉得难以适应新环境,就感到压抑和苦恼;有的人工作不顺,工作压力大,生活受挫,失恋,人际关系紧张,不能正确对待。这种长期的心理冲突干扰了神经系统的正常活动。消除焦虑,主要是平时调整自己的心态。不妨试试以下心理疗法:一、暗示疗法。自信是克服焦虑的基础。
指导意见:健康心理学知识一、教学方法:(1)配合心理诊断技能课程学习;(2)主要讲解变态心理学和健康心理学部分;可以通过教学视频或者精神病院见习,让学生有直观的认识;(2)教学内容:(1)压力与健康(掌握);(2)健康心理基础辅导(记忆);(3)常见异常心理症状(掌握);(4)常见精神障碍(掌握);(5)变态心理(背记);(6)不良心理状态的分类(掌握);(7)心理健康与不健康心理状态(掌握)另一个是医学的分支学科:临床精神病学。本章并不是一门完整系统的独立学科,而是一个多学科心理咨询师必须掌握的综合性专业知识,为下一步学习和掌握心理诊断的技能奠定必要的基础。本章的教学目标是:明确本教材中的神经症属于心理异常的范畴,而不是心理咨询的范畴;(2)掌握不同学派对心理问题的解释和人本主义心理学的生物-精神-社会方面。社会思维模式(3)要求重点掌握区分疾病与非疾病的三个原则,区分神经症与严重精神病的依据,神经症与一般心理问题、严重心理问题的区分。
上面解释了心理学知识点。这篇文章已经分享到这里了。希望能帮到大家。
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