GPS의 정식 이름은 무엇입니까?

GPS는 "Global Positioning System"의 약어로, 중국어로 "Global Positioning System"을 뜻합니다. 인공지구위성을 기반으로 한 고정밀 무선 항법 측위 시스템으로 전 세계 어디든 지구 근처 공간에서도 제공할 수 있습니다. 정확한 지리적 위치, 차량 속도 및 정확한 시간 정보는 해상, 육지 및 공중에서 실시간 3차원 항법 및 위치 확인 기능을 갖춘 차세대 위성 항법 및 위치 확인 시스템입니다.

이 튜토리얼의 운영 환경: Windows 7 시스템, Dell G3 컴퓨터.

GPS(Global Positioning System)는 인공 지구 위성을 기반으로 한 고정밀 무선 항법 측위 시스템으로 전 세계 어디에서나 지구 근처 공간에서 정확한 지리적 위치와 차량 항법을 제공할 수 있습니다. .

GPS는 출시 이후 높은 정확도, 전천후, 전 세계 적용 범위, 편의성 및 유연성으로 많은 사용자를 끌어 모았습니다.

GPS는 자동차의 수호성인일 뿐만 아니라 물류산업 경영의 스마트스타이기도 합니다. 물류 산업의 급속한 발전과 함께 GPS는 결정적인 역할을 하며 자동차 시장에 이어 두 번째로 큰 주요 소비자 그룹으로 자리 잡았습니다.

GPS는 1970년대 미국에서 개발되었으며 20년에 걸쳐 200억 달러의 비용이 소요되었습니다. 1994년에 완성되었으며 해상에서 전방위적인 실시간 3차원 항법 및 위치 확인 기능을 갖추고 있습니다. , 육상 및 공중 위성 항법 및 위치 확인 시스템. 지난 10년 동안 우리나라의 측량 및 지도 제작 부서를 활용한 결과 GPS는 전천후, 고정밀, 자동화, 고효율 등 뛰어난 기능으로 대다수 측량 및 지도 작성 작업자의 신뢰를 얻었으며, 측지 측량, 엔지니어링 측량, 항공 사진 측량, 차량 항법 및 제어, 지각 이동 모니터링, 엔지니어링 변형 모니터링, 자원 조사, 지구 역학 및 기타 분야에 성공적으로 사용되어 측량 및 매핑 분야에 심오한 기술 혁명을 가져왔습니다. .

GPS는 미국의 2세대 위성 항법 시스템입니다. 이는 자오선 위성 항법 시스템을 기반으로 개발되었으며 자오선 시스템의 성공적인 경험을 채택합니다. 현행 계획에 따르면 GPS 우주부분은 고도 약 2만200km의 위성 24개를 이용해 위성군을 구성한다. 24개의 위성은 모두 약 11시간 58분의 작동 주기를 갖는 거의 원형 궤도에 있습니다. 이들은 궤도 경사가 55도인 6개의 궤도면(궤도면당 4개의 위성)에 분포되어 있습니다. 위성의 분포를 통해 언제 어디서나 4개 이상의 위성을 관찰할 수 있으며, 위치결정 솔루션 정확도가 좋은 기하학적 구조를 유지합니다. 이는 일시적으로 연속적인 전역 탐색 기능을 제공합니다.

GPS는 크게 우주 부분, 지상 모니터링 부분, 사용자 장비 부분의 세 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다. GPS 시스템은 높은 정확도, 전천후, 폭넓은 사용이 특징입니다.

위치 지정 원리

GPS 위치 지정에는 의사 범위 단일 지점 위치 지정, 캐리어 위상 위치 지정 및 실시간 차동 위치 지정이 포함됩니다.

1. 의사 거리 측정 및 의사 거리 단일 지점 측위

의사 거리 측정은 위성에서 수신기까지의 거리, 즉 위성에서 GPS 수신기로 전송한 거리 측정 코드 신호의 전파 시간을 곱하여 얻은 거리를 측정하는 것입니다. 빛의 속도로. 의사 거리 방법 단일 지점 측위는 GPS 수신기를 사용하여 특정 시간에 4개 이상의 GPS 위성의 의사 거리와 위성 항법 메시지에서 얻은 위성의 순간 좌표를 측정하고 거리 교차점을 사용하는 것입니다. 안테나의 WGS-84 위치를 계산하는 방법. 좌표계에서 3차원 좌표.

2. 반송파 위상 측정 및 반송파 위상 포지셔닝

반송파 위상 측정은 GPS 위성 반송파 신호와 수신기 안테나 사이의 위상 지연을 측정하는 것입니다. GPS 위성 반송파에서 거리 측정 코드와 항법 메시지가 변조됩니다. 위성 신호를 수신한 후 수신기는 먼저 반송파에서 거리 측정 코드와 위성 메시지를 제거하여 재구성된 반송파라고 합니다. GPS 수신기는 위성으로 복원된 반송파와 수신기의 발진기에서 생성된 국부 발진기 신호를 위상계를 통해 비교하여 위상차를 구합니다.

3. 실시간 차동 측위

GPS의 실시간 차동 측위 원리는 기존의 정확한 지구 중심 좌표점에 GPS 수신기(기지국이라고 함)를 배치하고 알려진 지구 중심 좌표와 천문력을 사용하여 보정을 계산하는 것입니다. GPS 관측값을 수집하고 수정값을 무선 통신 장치(데이터 링크라고 함)를 통해 움직이는 GPS 수신기(로버라고 함)로 보냅니다. 로버는 수정 값을 사용하여 자체 GPS 관측을 수정하여 위의 오류를 제거함으로써 실시간 위치 확인 정확도를 향상시킵니다. 위치 차이, 의사 거리 차이(RTD), 반송파 위상 실시간 차이(RTK) 및 광역 차이를 비롯한 다양한 GPS 동적 차이 방법이 있습니다.

GPS의 특징

GPS는 현재 사용되는 가장 성공적인 위성 위치 확인 시스템이며 인간 위치 확인 기술의 이정표로 알려져 있습니다. 요약하자면, 이 시스템은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다:

(1) 글로벌, 전천후 연속 탐색 및 위치 확인 기능. GPS는 전 세계 어디에서나 지구 근처 공간에서나 다양한 사용자에게 지속적인 전천후 탐색 및 위치 확인 기능을 제공할 수 있으므로 사용자가 신호를 전송할 필요가 없으므로 여러 사용자를 만족시킬 수 있습니다.

(2) 실시간 탐색, 높은 위치 정확도 및 짧은 관찰 시간. GPS 포지셔닝을 사용하면 1초 내에 여러 번 위치 데이터를 얻을 수 있습니다. 이 거의 실시간 내비게이션 기능은 매우 역동적인 사용자에게 매우 중요하며 지속적인 3차원 위치, 3차원 속도를 제공할 수도 있습니다. 그리고 정확한 시간 정보. 현재 C/A 코드를 사용한 실시간 위치 정확도는 20-50m, 속도 정확도는 0.1m/s, 특수 처리를 사용하면 0.005m/s, 상대 위치 정확도는 밀리미터 수준에 도달할 수 있습니다.

GPS 시스템의 지속적인 개선과 소프트웨어의 지속적인 업데이트로 인해 현재 20km 이내의 상대 정적 위치 파악은 빠른 정적 상대 위치 측정 중에 15~20분 밖에 걸리지 않습니다. 각 로버가 기지국에서 15km 이내에 있을 때 로버는 관측 시간은 1~2분 정도 소요되며, 각 관측소에서 관측하는 데는 몇 초 밖에 걸리지 않습니다.

(3) 측정소에는 선명한 시야가 필요하지 않습니다: GPS 측정은 측정소 위의 맑은 하늘만 필요하며 측정소가 서로 보일 필요가 없으므로 많은 비용을 절약할 수 있습니다. 표준화 비용(일반적으로 표준화 비용은 총 비용의 30%를 차지함) %, 50%). 포인트 사이를 볼 필요가 없기 때문에 포인트 위치는 필요에 따라 희박하거나 조밀할 수 있으므로 포인트 선택 작업이 매우 유연해지고 기존 측정에서 전송 포인트와 전환 포인트의 측정 작업을 줄일 수도 있습니다.

(4) 전 세계적으로 통일된 3차원 지구 중심 좌표 제공 가능: GPS 측정은 관측소의 평면 위치와 지표 고도를 동시에 정확하게 결정할 수 있습니다. 현재 GPS 수준은 4등급 수준의 정확도를 충족할 수 있습니다. 또한 GPS 위치 확인은 전 세계적으로 통합된 WGS-84 좌표계에서 계산되므로 전 세계 여러 위치의 측정 결과가 상호 연관됩니다.

(5) 기기 작동이 쉽습니다: GPS 수신기의 지속적인 개선으로 GPS 측정이 점점 더 자동화되고 있습니다. 관측하는 동안 측량사는 기기 설치, 케이블 연결, 안테나 높이 측정, 기기 작동 상태 모니터링만 하면 됩니다. 위성 캡처, 추적, 관측 및 녹음과 같은 기타 관측 작업은 자동으로 수행됩니다. 측정이 완료되면 전원을 끄고 수신기를 치우면 현장 데이터 수집 작업이 완료됩니다.

측정소에서 장기간의 지속적인 관찰이 필요한 경우 수집된 데이터는 데이터 통신을 통해 데이터 처리 센터로 전송되어 완전 자동화된 데이터 수집 및 처리를 달성할 수도 있습니다. 또한, 수신기의 크기는 점점 작아지고 그에 따른 무게도 가벼워져 측정 작성자의 노동 강도를 크게 줄여 현장 작업이 더욱 쉬워집니다.

(6) 강력한 간섭 방지 능력 및 우수한 기밀성: GPS는 확산 스펙트럼 기술과 의사 코드 기술을 사용합니다. 사용자는 GPS 신호만 수신하면 되며 신호 자체를 전송하지 않으며 다른 외부 신호 소스의 간섭을 받지 않습니다. .

(7) 다양한 기능과 광범위한 응용: GPS는 군사용과 민간용 모두를 위한 이중 용도 시스템이며 응용 범위가 매우 넓습니다. 구체적인 적용 사례로는 자동차 내비게이션 및 교통 관리, 순찰 차량 관리, 도로 엔지니어링, 개인 위치 확인 및 내비게이터 등이 있습니다.

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