Gps应用基础知识1.jeeplive.com! T$ S8 C: g) b: E- @2 j" h
" m6 C- T# f; g; ~; a0 I厦门越野联盟 ( O6 y' j: a& UGps应用知识1 . x- q" z* e6 h. n( u7 w * s4 h( |! G. L7 W4 p c& f8 @7 Z1. GPS系统组成 8 W: r0 e& Z& m% Y7 T. b ; ~4 k# f; G, h' C- o# Q. V9 f$ ?$ M厦门越野联盟GPS gloabal Positioning System,这玩意是美国人搞的。主要分三大块,地面的控制站、天上飞的卫星、咱们手里拿的接收机。$ a1 p, a( f Y6 u
4 V ?; }6 b9 a N0 H/ z" f2 v2 a1 y& p简单唠叨唠叨 " @' h" s4 `* c1 k w ; A4 r" O! J- m* _3 L7 h先说说设备, 当然大个的都是老美给咱准备好的,1.jeeplive.com+ P3 f+ F) @' {" S
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地上,有一个主控制站,当然在老美的本土了,在科罗拉多。三个地面天线,五个监测站,分布在全球。主要是收集数据,计算导航信息,诊断系统状态,调度卫星这些杂事。 1 h# U/ B( `! t" V" ?+ x) N; H$ ^, K+ K* g3 f- W, s; @0 R
天上,有27颗卫星,距离地面20200公里。27颗卫星有24颗运行,3颗备用。这些卫星已经更新了三代五种型号。卫星发射两种信号:L1和L2。L1:1575.42MHZ, L2:1227.60MHZ。卫星上的时钟采用铯原子钟或铷原子钟,计划未来用氢原子钟,比我的手表准。1.jeeplive.com! f" s' t' @0 o, Z
{( B2 s; W! E手里,就是接收机了。大大小小,千姿百态,有袖珍式、背负式、车载、船载、机载什么的。一般常见的手持机接收L1信号,还有双频的接收机,做精密定位用的。厦门越野联盟6 `0 p) w9 H2 C6 _# n
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2.关于GPS接收机% O s; E0 }1 F' G) q6 [9 b
) L" W9 {0 o$ v4 t% e' l- |GPS接收机的第一次开机,或者开机距离里上次关机地点超过800KM以上,因为接收机里存储的星历都对不上了,所以要在接收机上重新定位。1.jeeplive.com8 Z- N I; q% d* p
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GPS接收机的使用要在开阔的可见天空下,所以,屋里就不能用了。手持GPS的精度一般是误差在10米左右,就是说一条路能看出走左边还是右边。精度主要依赖于卫星的信号接收,和可接收信号的卫星在天空的分布情况,如果几颗卫星分布的比较分散,GPS接收机提供的定位精度就会比较高。: f: r2 }9 q% |: ]$ R2 i/ i0 K
: t5 v6 h- i. d4 Y Y. b. B0 x1.jeeplive.com总之,老美也是挺累的。发了一大堆卫星用于**定位。然后觉得不值,想赚点钱,于是开发信号给民用,精度还不能太高,可精度低了大家又骂娘。因为GPS掌握在老美的手中,虽说免费使用,可是其他国家用着也不踏实,前两天打阿富汉是,美国就把该地区的GPS信号做了处理,定位精度变低。1.jeeplive.com' c. \" i- S* U R+ Q8 x& s" C
: a: ~1 O; {& r0 ^# G+ w# K4 ?- u/ m/ U俄罗斯有自己的卫星定位系统,全球导航卫星系统(GLObal NAvigation Satellite System)。欧洲也要发展自己的定位系统NAVSAT。中国也有自己的卫星定位,叫北斗,是双星系统,只能定位自己国家和附近的地区,而且目前只用于军方。 $ J( J/ v; D+ p6 T( ^/ W! } 7 W, _" X2 k& J2 h$ r . t' x6 r4 J3 w6 o1 N x# Q
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GPS应用知识2 3 v7 Q2 {: H$ V& u6 h9 d/ J% J; \9 w1.jeeplive.com* k. _- `& D: i) O7 v* f8 V" I
今天讲的东西比较枯燥,但是有用啊,可以拿去和别人神侃。 . l2 g# m( o5 p# I$ J- \1 n # |& y1 a [' F9 y( K1. GPS的设置0 l( T. Y3 L8 l& P! Z
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GPS拿到手,如果是新机器要定位,上次已经提到了。另外,还有一些设置,常用的有坐标系、地图基准、参考方位、公制/英制、数据接口格式什么的。 6 k6 X5 r& ?0 x1 K厦门越野联盟8 V; p6 Q+ S" W
坐标系:常用的是LAT/LON和UTM。LAT/LON就是经纬度表示,UTM在这里就不管他了。 : G* u- [6 ~5 e: ]; U0 @! M1.jeeplive.com ; P" J1 f( D4 X5 l( K) X0 D' ?地图基准:一般用WGS84。1.jeeplive.com ^' D% E$ v) A8 m+ f
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参考方位:就是北在哪里。北在哪里呢?实际上有两个北,磁北和真北呀(简称CB和ZBY)。 # C4 J# a' L% n7 C2 g厦门越野联盟 % ~: p8 M* @& f指南针指的北就是磁北,北斗星指的北就是真北。两者在不同地区相差的角度不一样的,地图上的北是真北。 & r7 }3 \# K8 q* H" y, \6 b0 O* h N8 K5 m' v/ K ?
公制/英制:自己选吧,我用公制。 2 O; a' h" I# ?5 I7 W 5 t5 a5 t: ^% `! a数据接口格式:这得细谈谈。GPS可以输出实时定位数据让其他的设备使用,这就牵扯到了数据交换协议。几乎现在所有的GPS接收机都遵循美国国家海洋电子协会(National Marine Electronics Association)所指定的标准规格,这一标准制订所有航海电子仪器间的通讯标准,其中包含传输资料的格式以及传输资料的通讯协议。NMEA协议有0180、0182和0183三种,0183可以认为是前两种的超集,现在正广泛的使用,0183有几个版本,V1.5 V2.1。所以,如果大家的GPS接收机如果要联上笔记本里通用的GPS导航程序,比如OZIEXPLORER和俺的GPSRECEIVER,就应该选择NEMA V2.0以上的协议。NMEA规定的通讯速度是4800 b/S。现在有些接收机也可以提供更高的速度,但说实话,没有什么用,4800就足够了。 0 S7 [# [8 J9 ^ ?厦门越野联盟/ j2 f+ v4 U, H1 W
象GARMIN,自己有一个mapsource软件,为了不让其他品牌的GPS使用该软件,就设计了私有的GARMIN协议,只有GARMIN的机器才能输出这种数据,而MAPSOURCE只能接收GARMIN协议,这样一来MAPSOURCE就只能让GARMIN的机器使用,****!!!0 |; ?2 w9 Y y) B w
" I2 W9 @5 p4 Q6 U3 U! m' o$ g2.经纬度的表示2 @: G3 S7 V3 i, d
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再讲讲数据表示吧。一般从GPS得到的数据是经纬度。经纬度有多种表示方法。 0 @, o* V c/ ?6 ~) u $ [- B# l' l% a1 w8 ^% w1.) ddd.ddddd, 度 . 度的十进制小数部分(5位)$ Z' E+ x4 B8 D& B- @
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2.) ddd.mm.mmm,度 . 分 . 分的十进制小数部分(3位) s/ l* Q+ W) n* b+ H ; n9 D5 A- _+ ^, T1 t! D3.) ddd.mm.ss, 度 . 分 . 秒 - t4 @3 ?7 E! I4 F% z4 N! B! d1 v [
不是所有的GPS都有这几种显示,我的GPS315只能选择第二种和第三种2 h3 H$ }" n) k: D& p5 O
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一度是多远呢?如果这么问,可就太外行了。 4 Y: }4 S. z# `7 _9 \0 j, k! k厦门越野联盟 5 `" `# V. t: y$ r& o+ Q1.jeeplive.com在LAT/LON坐标系里,纬度是平均分配的,从南极到北极一共180个纬度。地球直径12756KM,周长就是12756*PI,一个纬度是 12756×PI /360 = 111.133 KM (先说明白,不精确啊)。 ' N7 [ J' }, D E: p厦门越野联盟" ^! J% z$ S* O
经度就不是这样啦,只有在纬度为零的时候,就是在赤道上,一个经度之间的距离是111.319KM,经线随着纬度的增加,距离越来越近,最后交汇于南北极。大家想想,没错吧。所以经度的单位距离和确定经度所在的纬度是密切相关的,简单的公式是:1.jeeplive.com4 P3 U/ a6 a* T/ q% f H
( }% {4 o0 e4 @( }9 G经度1°长度=111.413cosφ,在纬度φ处。 (这个公式也不精确呀,蒙人还可以)* U5 G( O4 ?4 u4 s1 n
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做题:北京的经度119度,纬度40度。单位经度,单位纬度各是多少? 1 I2 B$ M2 i; n) v4 e3 F1 f7 s- f u7 i" b3 a5 n& z6 e4 f' [: C0 b" g
答: 单位纬度111.133KM 单位经度111.413×COS 40 = 85.347KM1.jeeplive.com9 U& V* k X( ?( {7 i. b
( H+ t$ j$ i% S. l3 ^讲这些的用途就是容易理解经纬度的表示。3 h6 b) _, Y' i
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1.)ddd.ddddd,在北京,纬度最后一位小数增1,实际你走了多少?大约1.1M 8 L( d1 Y7 u: v! M厦门越野联盟0 I; M3 {# j6 a7 d: I
经度最后一位小数增1,实际你走了多少?大约0.85M3 Y$ U) ?4 y& O2 i8 h