项目六 全球定位系统（GPS）
任务一 掌握GPS的基本知识
任务二 掌握GPS的工作原理
任务三 了解网络GPS的基本知识
任务四 了解GPS在物流领域的应用情况
【本章内容提要】
掌握GPS的概念、特点、功能和组成；
理解GPS的定位原理和定位方式；
了解网络GPS的概念、特点、系统组成和工作流程；
了解GPS在物流领域的应用情况。
任务一 掌握GPS的基本知识
一、GPS的概念
全球定位系统（GPS）是指利用卫星星座（通信卫星）、地面控制部分和信号接收机对被监控对象进行动态定位的系统。
二、GPS的特点
（一）定位精度高
（二）观测时间短
（三）操作简便
（四）测站间无需通视
（五）全天候作业
（六）应用广泛
三、GPS的功能
（一）实时监控功能
（二）双向通信功能
（三）动态调度功能
（四）数据存储及分析功能
四、GPS系统的组成
GPS系统由空间部分、地面控制部分和用户设备部分三大部分组成。
注入卫星数据
采集卫星数据
空间部分
导航电文
地面控制部分
用户设备部分
（一）空间部分——GPS卫星星座
GPS卫星星座由24颗高轨道工作卫星（其中有3颗备用卫星）构成。
GPS卫星星座
（二）地面控制部分——地面监控系统
GPS的地面监控系统由1个主控站、3个注入站和5个监控站组成。
阿松森岛
卡瓦加兰岛
迭戈加西亚岛
斯平土
主控站
监控站
注入站
GPS地面监控系统的地理分布
1．主控站
主控站是整个GPS系统的核心，其功能包括为全系统提供时间基准，监视和控制卫星的轨道等。
2．注入站
注入站的作用是将卫星星历、卫星轨道和卫星钟修正数等导航信息注入卫星的存储器中，并自动向主控站发射信号。
3．监控站
监控站的主要任务是接收信号，检测卫星的工作状态，并向主控站提供观测数据。
（三）用户设备部分——GPS信号接收机
1．GPS信号接收机概述
GPS信号接收机是一种特制的无线电接收机，用于接收GPS卫星发射的信号，经信号处理而获得用户的位置和速度等信息，再通过数据处理完成导航和定位。
2．GPS信号接收机的分类
（1）按接收机的用途分
导航型接收机、测地型接收机、授时型接收机
（2）按接收机的载波频率分
单频接收机、双频接收机
（3）按接收机的通道种类分
多通道接收机、序贯通道接收机、多路复用通道接收机
（4）按接收机的工作原理分
码相关型接收机、平方型接收机、混合型接收机
任务二 掌握GPS的工作原理
一、GPS的定位原理
GPS定位的基本原理是：测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据算出接收机的具体位置。
(x3, y3, z3)
(x2, y2, z2)
(x1, y1, z1)
x
y
z
(x, y, z)
(x4, y4, z4)
卫星1
卫星2
卫星3
卫星4
GPS定位原理
三维位置、三维方向和三维速度的计算公式为：
二、GPS的定位方式
（一）按定位所采用的观测值分
载波相位定位：观测值为GPS的载波相位观测值
伪距定位：观测值为GPS伪距观测值
载波相位定位：采用两台以上接收机进行定位
绝对定位：采用一台接收机进行定位
（二）按定位的模式分
（三）按获取定位结果的时间分
非实时定位：对收到的数据进行处理后再定位
实时定位：实时地解算出接收机天线所在的位置
静态定位：接收机天线处于固定不动的静止状态
动态定位：接收机附着于运动着的载体
（四）按定位时接收机的运动状态分
任务三 了解网络GPS的基本知识
一、网络GPS的概念
网络GPS是指将Internet技术与GPS技术相结合，在Internet上建立起来的一个公共GPS监控平台，以显示GPS的动态跟踪信息，实现实时监控、动态调度的功能。
二、网络GPS的特点
（1）功能多，覆盖面广。
（2）定位速度快，降低运作成本。
（3）信息传输采用GSM“公用数字移动通信网” 。
（4）构筑在Internet的公共平台上。
三、网络GPS的系统组成
（一）网上服务平台
由提供定位服务的运营商负责运营管理 。
（二）用户端设备
网络GPS用户只需具备一台可以与Internet联结的普通计算机即可。
（三）车载终端设备
用来实现监控中心对被监控对象的跟踪定位与通信。
四、网络GPS的工作流程
（1）车载终端将数据传送到物流信息系统的监控平台上。
（2）监控中心在电子地图上直观地显示车辆实时坐标的准确位置。
（3）各网络GPS用户在电子地图上查看车辆和货物的动态信息。
任务四 了解GPS在物流领域
的应用情况
一、GPS在物流运输中的应用
（一）车辆跟踪
（二）提供出行路线规划和导航
（三）信息查询
（四）交通指挥
（五）紧急援助
二、GPS在第三方物流中的应用
（一）车辆使用方
实时掌握货物的途中信息，确保运输效率和运输质量。
（二）运输公司
加强对车辆的管理，减少资源浪费。
（三）接货方
掌握货物在途中的情况和大概的到达时间，提前安排货物的接收、停放等工作。
项目小结
本项目主要介绍了传统GPS和网络GPS的相关知识，以及GPS技术在物流领域的应用情况。
