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GPS衛(wèi)星導航技術主要應用領域有哪些

來源:北斗網(wǎng) 2020-05-06 閱讀:1281
  


以GPS為代表的衛(wèi)星導航引用產(chǎn)業(yè)已逐步成為一個全球性的高新技術產(chǎn)業(yè),普遍應用于地理數(shù)據(jù)采集、測繪、車輛監(jiān)控調(diào)度和導航服務、航空航海、軍用、時間和同步、機械控制、大眾消費應用。
 
一、地理數(shù)據(jù)采集
人類80%的活動與空間信息有關,地理數(shù)據(jù)采集是GNSS最基本的專業(yè)應用,用來確認航點、航線和航跡。國土、礦產(chǎn)和環(huán)境調(diào)查等需要確定采樣的點位信息,鐵路、公路、電力、石油、水利等需要確定管線位置信息,房地產(chǎn)、資產(chǎn)和設備巡檢需要面積和航跡位置信息。GIS數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品正在成為滿足各行業(yè)對空間地理數(shù)據(jù)需求的常用工具。
 
二、高精度測量
衛(wèi)星導航應用給測繪界帶來了一場革命,現(xiàn)已廣泛應用在大地測量、資源勘查、地殼運動、地籍測量及工程測量等領域,在海洋測量和海洋工程中的應用也已進興起。與傳統(tǒng)的測量手段相比,衛(wèi)星導航應用有巨大的優(yōu)勢:測量精度高;操作簡便,儀器體積小,便于攜帶;全天候操作;觀測點之間無需通視。
 
三、車輛監(jiān)控調(diào)度及導航服務
車輛監(jiān)控調(diào)度應用系統(tǒng)通過GNSS全球定位技術,利用通信信道,將移動車輛的位置數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心,實現(xiàn)GIS的圖形化監(jiān)視、查詢、分析功能,對車輛進行調(diào)度和管理。
車載導航系統(tǒng)結合了衛(wèi)星導航技術、地理信息技術和汽車電子技術,可在顯示器上精確顯示汽車的位置、速度和方向,為駕駛者提供實時的道路引導。 
 
四、航空和航海應用
·  航空應用
為滿足日益增長的空中運輸量的需求,適應新型飛機航程的擴展與航速的提高,克服陸基空中交通管理系統(tǒng)的局限性,國際民航組織(ICAO)決定實施基于衛(wèi)星導航、衛(wèi)星通信和數(shù)據(jù)通信技術的新的空中交通管理系統(tǒng),即新航行系統(tǒng)。根據(jù)ICAO的要求,新系統(tǒng)和原系統(tǒng)在2005年前同時使用,到2010年全球范圍內(nèi)的陸基系統(tǒng)將逐步停止使用,2010年以后新系統(tǒng)將作為唯一手段在全世界范圍內(nèi)運行。
· 航海應用(主要包括救援、導航和港口運作)
1992年2月1日,國際海事組織在全世界范圍內(nèi)實施《全球海上遇險和安全系統(tǒng)》(GMDSS),利用海事衛(wèi)星(INMARSAT)改善海上遇險與安全通信,建立新的全球衛(wèi)星通信搜救網(wǎng)絡。使用了全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)后,彌補了GMDSS系統(tǒng)在確定位置方面的不足。
海洋和河道運輸是當今世界上最廣泛應用的運輸方式,效率、安全和最優(yōu)化是海洋和河道運輸重點。衛(wèi)星導航技術的應用,有效地實現(xiàn)了最小航行交通沖突,最有效地利用日益擁擠的航路,保證了航行安全,提高了交通運輸效益。
衛(wèi)星導航廣泛應用于港口船舶進出港導航、現(xiàn)場調(diào)度指揮監(jiān)控、GIS建庫和維護、信息管理系統(tǒng)建設等方面,對加速港口現(xiàn)代化建設起到了不可替代的作用。
 
五、軍用
美國GPS系統(tǒng)當初是為了軍事目的而建,建成之后在諸如1991年海灣戰(zhàn)爭、1995年波黑戰(zhàn)爭、1998年“沙漠之狐”行動、2003年開始的“盟軍行動”等歷次局部戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重要作用。衛(wèi)星導航在軍事上的應用:為車、船、飛機等機動工具提供導航定位信息;為精確制導武器進行精確制導;為野戰(zhàn)或機動作戰(zhàn)部隊提供定位服務;為救援人員指引方向等。
 
六、時間和同步
衛(wèi)星導航系統(tǒng)的每顆衛(wèi)星都裝有世界上最先進的原子鐘,導航衛(wèi)星通過下發(fā)導航電文將時間信息傳遞給世界上所有有需求的用戶。無線通信網(wǎng)絡可以利用衛(wèi)星導航提供的時間信息進行管理、標識和在多頻率之間進行同步;電力設備及網(wǎng)絡使用時間信息作為時間基準,進行時間標記,而且還作為通用參考,用于所有系統(tǒng)的監(jiān)控和控制。
 
七、機械控制
衛(wèi)星導航技術的應用推進了機械工業(yè)自動化、產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展進程,使用衛(wèi)星導航技術輔助控制的機械可用于防浪海堤建筑施工系統(tǒng);道路橋梁建筑施工系統(tǒng);航道疏浚系統(tǒng);露天礦山和鐵路、公路隧道開挖;精準農(nóng)業(yè)等。
 
八、消費應用
娛樂、人/動物跟蹤、車輛跟蹤、車載導航系統(tǒng)及通信應用為消費應用。與專業(yè)性應用相比,消費應用由于消費群體廣泛,發(fā)展?jié)摿Ω蟆?br /> 在登山、野外探險、越野滑雪、汽車拉力賽、自駕旅游、穿越沙漠及原始森林等活動中,帶有衛(wèi)星導航系統(tǒng)的終端已成為戶外娛樂的首選裝備。此外,將衛(wèi)星導航模塊與多媒體娛樂單元結合形成的娛樂平臺可以提供基于位置的多種游戲方式。
衛(wèi)星導航技術在人/動物跟蹤方面的應用方便了老人、孩子以及其他需要被保護的特殊群體的監(jiān)護;可以實時地得到被監(jiān)護動物的運動軌跡、習性等信息。
結合了衛(wèi)星導航功能的通信設備可以提供用戶需要的所有導航定位服務,如信息與導航服務、緊急幫助、跟蹤服務、網(wǎng)絡相關服務等,這將是通信業(yè)的一次飛躍。
 
  總之,若想窮盡GNSS的應用領域,是十分困難的。因為它每一天都在產(chǎn)生著新的應用領域和分類。以上列舉的應用領域僅僅是其應用的冰山一角,希望能夠從這些現(xiàn)有應用中為讀者啟迪思維、拓展探索從而開發(fā)出GNSS更多的應用領域。

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