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日知录:“全球定位系统”


http://www.sina.com.cn 2005年04月14日08:45 今晚报

  据报道,中国南极内陆冰盖昆仑科考队确认找到了南极内陆冰盖最高点的位置和海拔高度,为人类对南极的调查和研究作出了贡献。此成果是我国科考人员战胜种种困难后取得的,但也有GPS的一份功劳呢。什么是GPS呢?

  GPS是“全球定位系统”英文名GlobalPositioningSystem的缩写,是美国布设的第二代卫星无线电导航系统。它是在地球上空布设24颗GPS专用卫星,由地面监控站测定其精确位置,并通过卫星用无线电波向地面发播信号。地面上则用GPS接收机同时接收4颗以上卫星信号,根据卫星的精确位置可以求得地面点的位置。由于24颗卫星均匀地分布在地球上空的6个轨道面上,地面任何地点都可随时观测到4颗以上卫星的位置。卫星上有原子种,且不断向地面发射两种频率的无线电波。因此,GPS有如下特点:可以为用户提供全球性、全天候、连续、实时、高精度的三维定位、三向速度和时间信息。

  该系统从1978年2月2日开始发射第一颗卫星,到1994年3月28日完成第24颗卫星的发射由于其优越的品质,又经十多年来的不断研究,其用途已十分广泛。

  GPS最先用于飞机、船舶航行时的定位和导航。经不断开发,现在已可以用于:布设地形、城市、矿山、海洋测量用的各种控制网,而且不需造标观测,可灵活方便地满足经济建设和国防建设的需要;布设地面监测网,监测地壳形变、地球板块运动、海洋潮汐和陆地固体潮、海面上升等地球力学现象;标定海陆疆界,联测海洋岛屿;在测量上用于建立地心坐标系、精确大地水准面,等等。

  GPS与其也先进设备结合起来,还可以产生许多新的用途。以航海导航为例。GPS与电子海图结合,可以形成自动化导航设备:电子海图将海图内容(海岸线、航行障碍物、海洋深度、助航设备、航线等)装入电子计算机,并在显示器上显示出来,再将计划航线标在电子海图屏幕上,引进GPS后,就可以在屏幕上显示出实时船位。航船在海上航行时,受风和流等的影响,是很容易偏航的。偏航的结果既加长了实际航线,又容易搁浅、触礁,很不安全。利用GPS技术,船舶离开计划航线时就会发出报警,及时纠正航向,就能走最经济的航线,还可减轻驾驶人员的劳动强度,避开礁石、浅滩等障碍物,大大提高安全程度。同理,GPS与电子航空图结合,可以为飞和其他航空器导航,与电子地图结合,也可以为陆地交通服务。如果在汽车中装上电子地图和GPS接收机,事先设计好行车路线,汽车走错路就会自动报警,到任何一个生疏的地方都可以免去问路的麻烦。沿途路标之尖的道路设施也可以简化。当然,这些设备装在汽车上,必须缩小体积,降低成本价格才能普及。但经过研究人员的不断努力,GPS在科研、生产、工程建设和人民生活中进一步普及已不是梦。


 
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