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GPS技术简介Satellite Tracking

09.20.2010

先说下定位技术,一个比较常用的是GPS,也就是全球卫星定位技术。还有就是UWB( ultrawideband,超宽带)三角定位技术 使用三角测量法精确算出使用者的位置使用 UWB技术可使定位误差在2厘米之内,优于全球卫星定位技术。

Enhanced 911

  当前北美的定位服务开始于1996年,那里美国通信委员会通过了这个颇有争议的Enhanced 911法案,这个法案,在1999年又再次修订,要求无线运营商可以在50至100米之内定位一个手机。任何手机只要拨打美国全国紧急服务电话911,就可以找到你,即使你不知道你在哪里。同时,这能力的首次展示已经在某些地方开始了。从2002年的晚些时候开始,整个Sprint PCS网络已经具备了紧急定位的能力。其他网络,如Cingular Wireless,也成功地完成了在Wilmington的定位技术测试。

  这种定位技术无需对手机作多大的修改。定位方法可能会用到来自GPS的信息,但是不会经常使用。如何正确地实施定位技术就要依靠发挥手机网络的根本作用了。在欧洲,主要的手机标准是GSM,而现在GSM也开始在美国流行。对GSM网络而言,定位技术被称为Uplink Time Difference of Arrival。这种技术依靠一种三角的形式:它至少需要三个手机基站来接收信号,然后通过这三个信号到达时间的不同来计算出位置。在基站密布的市区准确度是最高的。这种技术不需要客户购买新的手机,也不会影响网络的性能。

  而CDMA网络是一个码分多址的网络,它的定位技术被称为辅助的GPS,正如名字所示,是利用卫星网络定位的。用这种方法,无线运营商或一个独立GPS数据反馈服务器发送从GPS接收器收到数据“提示”给手机,手机接收到这些信息,快速的修正自己的位置。

  服务器或GPS接收器可以安装在每个手机基站上,GPS接收器也可以内置于手机中,它在野外也工作良好,因为它是接收卫星的信号,Sprint PCS,Verizon和Nextel是使用这种技术的。

  在欧洲和美国的911服务类似的定位服务,已经也开展起来了。它们的服务号为112。从今年7月24日起,欧洲的运营商也被强制要求提供定位服务。这次是一个Enhanced 112法案了。

GPS简介:
由美国国防部发展出的24颗距地表20,183公里高空的卫星群,以55度等角均匀地分布在六个轨道面上,并以11小时58分的周期环绕地球运转所组成的全球卫星定位系统(Global Positioning System, GPS),在每一颗卫星上都载有位置及时间讯号,只要客户端装设GPS设备,无论何地都可接收到至少5颗卫星的讯号。如今,GPS客户端接收器体积不断缩小,价格日降,单机的接收精准度愈来愈高,使其逐渐出现在手机、PDA、笔记型计算机等信息电子产品中,未来更可望成为以上产品的标准配备之一。
   
卫星导航技术由来已久,至今仍未普及至一般生活中,乃是由于长期以来一直以军事用途为主。最早促成卫星导航技术发展的单位是美国与苏联,40年前美苏开始发射人造卫星,并运用其对经纬度坐标定位与导航功能,做为敌前侦测与军事通讯等用途。在卫星导航技术发展同时,美国国防部开始发展一项规划24 颗导航卫星(NAVSTAR)的「全球卫星定位系统」计划。
  24颗卫星平均分布在6个轨道面,每一个轨道面上各有4颗卫星绕行地球运转,让地面使用者不论在任何地点、任何时间,至少有4颗以上的GPS卫星出现在我们上空中供使用者使用。每颗卫星都对地表发射涵盖本身载轨道面的坐标、运行时间的无线电讯号,地面的接收单位可依据这些资料做为定位、导航、地标等精密测量。
  GPS定位系统是利用卫星基本三角定位原理,GPS接受装置以量测无线电信号的传输时间来量测距离。由每颗卫星的所在位置,测量每颗卫星至接受器间距离,即可算出接受器所在位置之三维空间坐标值。使用者只要利用接受装置接收到3个卫星信号,就可以定出使用者所在之位置。一般的 GPS都是利用接受装置接收到4个以上卫星信号,来定出使用者所在之位置及高度。
   目前GPS接受装置定位的精度,利用差分定位(Differential)技术其精度可达到2-5公尺左右,甚至可达到更精确之定位。现在全球计有5个地面卫星监控站,负责传送卫星瞬时常数(Ephemera's Constant)及时脉偏差(Clock Offsets)之修正,让卫星能及时提供接收器使用者更精确之定位运用。这些地面卫星监空站,分布于瓜加林岛、科罗拉多泉、夏威夷、亚森欣岛、底亚歌加西亚等地。    

GPS基本构成  
迈入商用阶段的全球卫星定位系统,必须包含空中卫星、地面控制系统、使用者接收器三部份。现在已发射的24颗卫星提供两种



衛星數據更新: 10.12.2017
頁面最後更新: 10.12.2017
編輯部門: Shelley Canright
技術部門: Brian Dunbar
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