全球定位系統gps技術的發展現狀及未來發展趨勢

1、中國計量 China Metrology 2012. 1全球定位系統（GPS）作為新一代衛星導航與定位系統，以其全球性、全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點，在我國大地測量、工程測量、水利、電力、交通、資源勘探和航海等領域有著廣泛的應用。在國家重點工程“三峽工程、青藏鐵路、西氣東輸”等重 大 項 目 的 建 設 中 ，GPS接 收 機 被 用 來 進 行 控 制 測量、地形測量、地質災害預警和滑坡檢測等工作，在保 證 工 程 質 量

2、 和 加 快 工 程 建 設 方 面 發 揮 了 重 要 作設計采用單片機控制脈沖斷續加熱的方法，通過自動控制其加熱的占空比來恒溫，而加熱（制冷）的電源可采用開關電源供電。對于溫控，既要求在20℃左右的恒溫準確度，又要在較快的時間內迅速由環境溫度趨向20℃， 故采用檢測恒溫值與環境溫度之差，列表設定相應的恒溫占空比和加熱（制冷）時間。 考慮控制中的時延和過沖，設定調整上下限來控制停止或進行加熱（制冷），使溫度準確控制在工作范圍內。4.機

3、箱散熱處理恒溫槽用帕爾帖元件在制冷時熱量轉移到恒溫槽外，用散熱器和風扇將熱量散出。 如果散出的熱量留在儀器機箱內的話，機箱內整體溫度會升高，將會致使主控板和電源板上的元件在較高的溫度下工作，影響其穩定性，同時，將造成制冷散熱困難，制冷效率降低。 因此采用將散熱器和風扇移到機箱之外，較好地解決了機箱內溫升的問題。三、產品檢測結果分析為檢驗產品測量準確度，分別選取純水、鹽水、不同酒精度的酒精、 不同濃度的糖水以及乳汁液為樣本，進行了檢測實驗

4、。 在對不同性質的液體樣本檢測中，抽取20組數據，與一等標準密度計、酒精計的同步檢測數據進行比對，檢測結果如表1所示。通過對檢測數據的分析，發現智能液體密度計的測試結果中， 密度值的誤差范圍全部小于0.0005g/cm3，酒精度最大誤差為＋0.3（g/%），完全滿足測試準確度要求。四、結論本設計產品ZYMD-1型智能液體密度計， 不僅能存儲檢測數據，實現數據傳輸與打印，而且能方便地直接讀出被測樣品20℃時的密度值或濃度值， 該技術目 前

5、 已 取 得 兩 項 國 家 專 利 （ 專 利 號 ：%ZL200320111061.2，%ZL200320111062.7），填 補了國內液體密度測量技術領域的空白，實現了液體密度的精確、快速自動測量。作者單位【河北省計量監督檢測院】 計表1 檢測結果比對表7070現代計量儀器與技術 技術 TECHNOLOGY全球定位系統 （GPS ） 技術的發展現狀及未來發展趨勢□張惠 張健 劉超中國計量 China Metrology 2012

6、. 1持無線通信進行數據和語音傳輸， 傳輸速率可達到10M/s。 該技術已廣泛應用于手機等無線設備、照相機等圖像處理設備、MP3和耳機等消費娛樂設備。目前，藍牙技術在GPS接收機上得到了廣泛應用，國內外GPS生產廠商的大部分產品中都采用了此技術。 如國產南方測繪靈銳S8x系列，中海達的V系列，瑞士徠卡RX1250、GS10、GS15 GPS接收機， 美國天寶的5800、R8系列GPS接收機都采用了藍牙通信技術。藍牙技術的應用使得一直困擾

7、GPS測量人員的連接線問題得到了解決， 實現了GPS接收機的 “無線測量”，工作效率得到了極大提高。 當然，在藍牙的使用過程中也會遇到一些問題，比如大部分用戶在設置和藍牙連接時會面臨一些困難，并且藍牙的穩定性仍需進一步提高。二、GPS技術的未來發展趨勢1.衛星導航的多系統并存未來幾年內， 衛星導航系統將進入一個新的階段 。 首 先 ， 用 戶 將 面 臨 四 大 系 統 （GPS/GLONASS/Galileo/北斗）近百顆導航衛星同時

8、并存、互相兼容的局面，而它們的民用部分也將呈現彼此補充、共享的態勢。 其次，用戶將面臨多系統導航衛星信號的組合、選用和最優化問題。 用戶要根據各個導航衛星系統的不同特點和優勢，針對用戶所需的準確度、可靠性和費用， 選擇如何最佳綜合利用多系統導航衛星的信息。 第三，在多領域、多層次的導航衛星應用。 導航衛星系統將為導航、定位、授時、測速、測向、測形變、降雨和電離層探測等方面提供服務。 最后導航衛星領域必將在硬件、應用技術和數據處理等方面會

9、繼續不斷的改善和提高，價格更便宜、硬件更小型更輕型、應用多功能，使用智能化；它的各類成果在準確度和可靠性方面將大幅度提高，并將在各個相關領域里得到越來越廣泛的應用。2.中國“北斗”衛星導航系統的廣泛應用“北斗”衛星導航系統是中國獨立發展、自主運行的全球衛星導航系統，同時也是國家正在建設的重要空間信息基礎設施。 “北斗”系統的建設，促進了全球衛星導航領域的合作發展與技術進步?！氨倍贰毙l星導航系統由空間端、地面端和用戶端三部分組成，空間端包

10、括5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星，地面端包括主控站、注入站和監測站等若干個地面站， 用戶端由北斗用戶終端以及與美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐洲GALILEO等其他衛星導航系統兼容的終端組成。 提供兩種服務方式，即開放服務和授權服務。 開放服務是在服務區免費提供定位、測速和授時服務，定位準確度為10m，授時準確度為50ns，測速準確度0.2m/s。 授權服務是向授權用戶提供更安全的定位、測速、授時和通信服務以及系統完好性信息

11、。根據系統建設總體規劃，按照“三步走”的發展戰略，2012年左右， 系統將首先具備覆蓋亞太地區的定位、 導航和授時以及短報文通信服務能力；2020年左右，建成覆蓋全球的北斗衛星導航系統。經過不斷發展和建設，“北斗”衛星導航系統已在我國的測繪、漁業、交通運輸、電信、水利、森林防火、減災救災和國家安全等諸多領域得到應用，產生了顯著的經濟效益和社會效益，特別是在四川汶川、青海玉樹抗震救災中發揮了非常重要的作用?？梢哉f， 未來自主知識產權導航系

12、統的應用，將打破國外對我國技術的壟斷和限制，尤其在軍事領域擁有自主權，將在國家安全防護和國民經濟的建設中發揮更重要的作用。3.GPS車載導航系統市場發展潛力巨大近年來，汽車業的飛速發展，特別是私家車的日益普及，催生了GPS車載導航系統這一巨大市場。 截止到目前， 中國的汽車保有量已達到8000萬輛以上，汽車保有量僅次于美國（2億多輛）。 未來中國汽車市場的潛力巨大，而且汽車市場遠未飽和，還有很大的增長空間。 據業內專家保守估計，未來中國

13、汽車保有量能夠達到4.9億輛左右。GPS車載導航系統通過接收GPS衛星信號，可以在市區道路、郊外公路，甚至人跡罕見的沙漠、戈壁、草原等區域為汽車導航，避免司機對道路狀況不熟悉帶來的麻煩，滿足消費者的需求。 可以說汽車業的蓬勃發展，使得GPS車載導航市場呈現出迅速增長的趨勢。因此， 中國GPS導航系統市場的發展潛力非常巨大，在未來的數年內，中國將成為全球最大的車載GPS市場，2006～2009年中國汽車GPS導航系統市場年增長率均超過50