gps是誰發(fā)明的
GPS是英文Global Positioning System(全球定位系統(tǒng))的簡稱。你知道是誰發(fā)明的嗎?以下是學習啦小編為你整理的gps是誰發(fā)明的,希望能幫到你。
一、GPS發(fā)展歷程
1、1957蘇聯(lián)在十月發(fā)射人造地球衛(wèi)星。麻省理工學院的林肯實驗室和約翰霍普金斯應用物理學實驗室共同開始衛(wèi)星跟蹤項目。海軍的傳輸系統(tǒng)實驗于十二月在應用物理學實驗室開始進行。
2、1964-1965在北極星潛艇上第一次通過傳輸系統(tǒng)衛(wèi)星進行位置修正。(這可以說是GPS的雛形)
3、1961美國航空公司開始了GPS系統(tǒng)的發(fā)展工作,用于滿足軍事需要。
4、1968防御性導航衛(wèi)星系統(tǒng)的標準被制定出來。
5、1973美國國防部批準了GPS系統(tǒng)的Navstar衛(wèi)星制造計劃。
6、 1977包含了后來GPS衛(wèi)星的基本特征如攜帶第一批銫鐘的實驗型衛(wèi)星發(fā)射升空。
7、1978-1985洛克威爾國際公司制造的十顆GPS系統(tǒng)原型衛(wèi)星發(fā)射升空。
8、1996白宮宣布每一個人都將可以使用高精度的GPS系統(tǒng)。
9、1989-1993之間24顆衛(wèi)星以每年6顆的速度發(fā)射升空。最后一顆衛(wèi)星于1993年6月發(fā)射升空,這些衛(wèi)星為日后的GPS的全球應用奠定了基礎。
10、GPS從1994年全面工作以來,改進工作一直在進行中。這是因為民用用戶要求GPS具有更好的抗干擾和干涉性能、較高的安全性和完整性;軍方則要求衛(wèi)星發(fā)射較大的功率和新的同民用信號分離的軍用信號;而對采用GPS導航的"靈巧"武器,加快信號捕獲速度更為重要。
民用GPS導航精度迄今的最大改進發(fā)生在2000年5月2日,美國停止了故意降低民用信號性能(稱為選擇可用性,即S/A)的做法。在S/A工作時,民用用戶在99%的時間只有100米的精度。但當S/A切斷后,導航精度上升,95%的位置數(shù)據(jù)可落在半徑為6.3米的圓內。
從以上的分析可以看出,GPS的民用技術的真正發(fā)展,是在本世紀初才開始真正普及,目前我們在市面上見到的GPS導航儀,更是近幾年才發(fā)展起來的。當然,電子技術的發(fā)展速度是驚人的,甚至比電腦技術的發(fā)展還要快速幾倍。
二、基本功能
1、精確定時:廣泛應用在天文臺、通信系統(tǒng)基站、電視臺中
2、工程施工:道路、橋梁、隧道的施工中大量采用GPS設備進行工程測量
3、勘探測繪:野外勘探及城區(qū)規(guī)劃中都有用到
4、導航:
武器導航:
全球定位系統(tǒng)精確制導導彈、巡航導彈
車輛導航:車輛調度、監(jiān)控系統(tǒng)
船舶導航:遠洋導航、港口/內河引水
飛機導航:航線導航、進場著陸控制
導航:衛(wèi)星軌道定位
個人導航:個人旅游及野外探險
5、定位:
車輛防盜系統(tǒng)
手機,PDA,PPC等通信移動設備防盜,電子地圖,定位系統(tǒng)
兒童及特殊人群的防走失系統(tǒng)
精準農(nóng)業(yè):農(nóng)機具導航、自動駕駛,土地高精度平整
6、提供時間數(shù)據(jù):用于給電信基站、電視發(fā)射站等提供精確同步時鐘源
三、基本原理
24顆GPS衛(wèi)星在離地面1萬2千公里的高空上,以12小時的周期環(huán)繞地球運行,使得在任意時刻,在地面上的任意一點都可以同時觀測到4顆以上的衛(wèi)星。
由于衛(wèi)星的位置精確可知,在GPS觀測中,我們可得到衛(wèi)星到接收機的距離,利用三維坐標中的距離公式,利用3顆衛(wèi)星,就可以組成3個方程式,解出觀測點的位置(X,Y,Z)。考慮到衛(wèi)星的時鐘與接收機時鐘之間的誤差,實際上有4個未知數(shù),X、Y、Z和鐘差,因而需要引入第4顆衛(wèi)星,形成4個方程式進行求解,從而得到觀測點的經(jīng)緯度和高程。
事實上,接收機往往可以鎖住4顆以上的衛(wèi)星,這時,接收機可按衛(wèi)星的星座分布分成若干組,每組4顆,然后通過算法挑選出誤差最小的一組用作定位,從而提高精度。由于衛(wèi)星運行軌道、衛(wèi)星時鐘存在誤差,大氣對流層、電離層對信號的影響,以及人為的SA保護政策,使得民用GPS的定位精度只有100米。為提高定位精度,普遍采用差分GPS(DGPS)技術,建立基準站(差分臺)進行GPS觀測,利用已知的基準站精確坐標,與觀測值進行比較,從而得出一修正數(shù),并對外發(fā)布。接收機收到該修正數(shù)后,與自身的觀測值進行比較,消去大部分誤差,得到一個比較準確的位置。實驗表明,利用差分GPS,定位精度可提高到5米。
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