车载GPS有多重要？科普那些你不知道的高端GPS技术！
现今随着技术的不断发展，全球定位系统的全称是导航卫星定时测距/全球定位系统,通常所说的GPS是(GlobalPositioningSystem)的简称，是美国国防部于1993年底建成的军民两用卫星导航定位系统。它是一种可以通过定时和测距进行空间交会定点的导航系统,可向全球用户提供连续、实时、高精度的三维坐标、三维速度和时间信息。
GPS与人类生活
1、GPS系统的组成
GPS定位系统由GPS工作卫星组成的空间部分、若干地面站组成的地面监控部分及以接收机为主的用户部分组成。三者具有独立的功能和作用,又有机结合形成完整系统。
1.1空间星座部分
空间部分由7颗试验卫星和24颗GPS工作卫星组成,GPS工作卫星均匀分布在倾角为55°的6个轨道上,轨道高度约为20000km,各轨道升交点的赤经相差60°,每条轨道上均匀分布着4颗卫星,相邻轨道之间的卫星还要彼此之间叉开40°,以保证全球均匀覆盖的要求,并在任意时刻全球各处都能观测到高度角为15°以上的4颗卫星。
1.2地面监控部分
地面控制系统由监测站(MonitorStation)、主控制站(MasterMonitorStation)、地面天线(GroundAntenna)所组成,主控制站位于美国科罗拉多州春田市(ColoradoSpring)。地面控制站负责收集由卫星传回之讯息,并计算卫星星历、相对距离,大气校正等数据。
1.3用户设备部分
用户设备部分即GPS信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后，就可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据，接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。接收机硬件和机内软件以及GPS数据的后处理软件包构成完整的GPS用户设备。GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。接收机一般采用机内和机外两种直流电源。设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。在用机外电源时机内电池自动充电。关机后，机内电池为RAM存储器供电，以防止数据丢失。
2、GPS系统的卫星定位原理
GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。如图所示：
GPS应用
假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机，可以测定GPS信号到达接收机的时间△t，再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式：
GPS应用
上述四个方程式中待测点坐标x、y、z和Vto为未知参数，其中di=c△ti(i=1、2、3、4)。
di(i=1、2、3、4)分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4到接收机之间的距离。
△ti(i=1、2、3、4)分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的信号到达接收机所经历的时间。
c为GPS信号的传播速度（即光速）。
四个方程式中各个参数意义如下：
x、y、z为待测点坐标的空间直角坐标。
xi、yi、zi(i=1、2、3、4)分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4在t时刻的空间直角坐标，
可由卫星导航电文求得。
Vti(i=1、2、3、4)分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的卫星钟的钟差，由卫星星历提供。
Vto为接收机的钟差。
由以上四个方程即可解算出待测点的坐标x、y、z和接收机的钟差Vto。
GPS是根据什么来进行定位的?
GPS接收机在地面上接受位于天上的至少4颗GPS定位卫星的信号（电磁波）。根据定位信号到达GPS接收机的时间差，GPS接收机就可以计算出自己距离卫星的准确距离。又因为GPS定位卫星在天上的位置是已知的，所以可以通过公式，把这个位置和刚刚得到的距离，换算出GPS接收机在地面的位置（经纬度、海拔等等）。
GPS应用
BDS+GPS技术支持下的超高层建筑施工投点监测分析
随着经济的快速发展，城市中修建的超高层建筑越来越多。超高层建筑施工过程中，需要将地面控制点逐层向上传递，目前主要是利用激光投点仪将控制点垂直投射到施工所在的顶部楼层。但激光投点仪的投射距离有限，对于超过200 m甚至更高的建筑，需要分段向上传递投点，这会造成投点误差累积，且施工现场环境复杂，投点过程中需要清除大量障碍物，严重影响作业效率，对于夜间工作也存在着安全隐患。
相对于利用激光投点仪进行坐标传递，全球导航卫星系统(GNSS)具有操作简单、精度高、工作效率高、工作时间不受限制等优点<1-2>。北斗导航定位系统(BDS)是我国独立研制的卫星导航定位系统，目前已成功发射23颗卫星，在亚太地区已经具备定位、导航及授时功能(PNT)<3-7>，但在工程领域，尤其是超高层建筑监测领域应用还相对较少。
本文以武汉绿地中心超高层建筑项目为依托，采用BDS+GPS技术对激光投点位置进行观测和分析，研究了超高层建筑BDS+GPS相应的数据处理方法。试验结果表明，BDS、GPS、BDS+GPS 3种解算方式的定位结果经垂线偏差改正之后，均可以满足施工需要，一方面较好地对激光投点精度进行了监测，另一方面也验证了我国的BDS系统在超高层建筑施工监测和测量基准传递方面的可行性。
GPS应用
GPS技术拯救了路盲，却将要终结地图绘制师
1978年，在曼哈顿库柏联盟学院的大礼堂里，来自纽约两所大学的“设计极客”正在为了两种纽约地铁的设计而争论不休，一组人代表了Massimo Vignelli设计的现代主义的地铁图，另一方则更倾向与John Tauranac和他所代表的地铁组织所绘制的更符合实际地理情况的地铁图。
一场地图之争会议在同一地点举行，这些参会人都已经有些上了年纪，讨论的内容却与1978年的大不相同——纸质地图还是否有存在的必要？由于GPS定位系统和Google map的发展，眼下，没有比一张纸质地图看上去更与这个飞速发展的时代显得格格不入的事情了。
虽说如此，没有任何一位与会者——包括了今天纽约仍在使用的地铁图的设计者John Tauranac，在1964年第一次为纽约地铁图制定了色彩系统的Raleigh D’Adamo，纽约地图app KickMap的设计者Eddie Jabbour等认为纸质地图已经名存实亡了。但是所有人都赞同，在智能手机的优势及公共交通组织主动愿意对软件开发公司开放信息的趋势来看，地图的未来显然在工程师们的手里，而不是制图师。
GPS应用
Massimo Vignelli在1973年设计的现代主义纽约地铁图。他所设计的地图如今被作为复古设计品在ebay上被拍卖，一张200美金；大都会美术馆也将其作为当代艺术设计系列收藏。
与1978年那场辩论相似，在今天这个会议上仍然出现了两派意见：一方认为当下的地铁图存有缺陷，需从更本上改进；另一方则认为这种传统地铁图与用户的相关性正在减弱。Jabbour的KickMap曾经在2007年引起了纽约市交通总署的注意——这是一份全球通用的、拥有一致用户界面的、但是包括了每个城市交通特点的地图软件，但是最后被拒绝了，理由是不够精确。“这并不代表每一个城市都应该是一样的，它们不该被同质化。”他说：“我们都热衷于城市。这也不仅仅是一份图表，不仅仅是从一个地方到另外一个地方。
GPS应用
Michael Hertz做了两次纽约地铁图的重新设计，分别在1998年（左），2010年（右）。
由于Massimo Vignelli的过世缺席，被称为这位意大利设计师在1972年为纽约地铁设计的地图的数字化版本——KickMap似乎为这场辩论会带来了一点激烈的气氛。Jabbour称Google地图是一个“糟糕的交通地图”，同时抨击了纽约市大都会警署的去年推出的自助触屏地铁线路终端系统——这个巨大的被钉在地上的屏幕更多时候再给乘客看动画广告而不是实用信息。
GPS应用
Eddie Jabbour设计的KickMap app的地图界面。这个地图设计很大一部分承袭了Vignelli的现代设计理念。这个软件可以提供实时的线路信息，并为乘客规划路线。
设计制作了这些触屏终端系统的Intersection公司的战略顾问Neysa Pranger并不这么认为，她表示，最新的自助终端增强了交通署和乘客们之间的交流，并且存在着巨大的潜力。而在未来，乘客们可以运用多个方式或者渠道分享位置信息帮助自己从一个地方到达另外一个地方。“我们在试图将所有的事情联系到一起。”Pranger说：“人们乘坐地铁、渡轮，使用公共自行车，还有Uber；只要有跨系统的位置信息，那么流动性这个概念作为一种服务——由一个单点出发制定线路、规划时间、并支付你的旅程——这一切都可以在网上达成。”
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美国秘密测试超大范围干扰GPS技术可覆盖半个南海
据报道，6月7日FAA通过发出NOTAM禁航通告，在距离“中国湖”基地253海里（468公里）范围内，在海拔50英尺（15米）高度的GPS信号将不可靠；在340海里（630公里）范围内，4000英尺（1219米）高度的GPS信号不可靠；而在375海里（694公里）范围内，海拔10000英尺（3048米）高度的GPS信号将受到影响，这一通告影响到了繁忙的商业航空空域。
正在进行测试的美国EA-18G电子战飞机
根据NOTAM通告绘制的地图显示，洛杉矶、旧金山和拉斯维加斯的部分地区都受到了影响。
此外，FAA通告还警告所有驾驶巴西制造的“飞鸿300”（EMB-505）型小型商务机的飞行员——这种飞机是世界范围内很流行的一种小型行政飞机——这次测试可能会干扰到这种飞机的飞行稳定控制，在通过上述空域时需要小心。
根据通告，干扰在美国太平洋标准时间7日9时30分到下午15时30分之间出现，此外根据计划还将有更多干扰测试。在6月9日、21日、23日、28日和30日都安排了类似的测试，这将对航空客运造成相当的影响。
根据禁航通告绘制的GPS干扰覆盖范围地图
2011年，美国在东海岸也进行过类似实验，但干扰范围比这次小得多
而且美国并非唯一进行类似测试的国家，据报道，英国通讯监管机构也安排将进行一次机载GPS干扰试验，这次试验将在苏格兰赫布里底群岛进行，时间安排在当地时间7月的每天上午9时到11时，下午13时到15时。
俄罗斯GPS干扰机
干扰GPS并非新技术——即使是朝鲜也有这项技术——但这次最新的测试不同寻常。从没有地面干扰来看，可能表明干扰机是装在飞机上的。不过，FAA通告只提到了飞机受影响的情况，因此也不能完全排除使用了地面干扰机的可能性。
此外，还有一种可能，这种干扰只是为了测试新的抗干扰技术提供试验环境，安装有这种抗干扰GPS接收机的飞机可能将进行飞行测试。由于干扰GPS的技术门槛越来越低，而且价格也不断降低， 军方可能对应发展新的技术帮助飞机、无人机和导弹抵抗这种干扰。
“中国湖”基地没有透露他们在试验期间到底将测试什么设备（事实上我们也并不认为他们可能会透露这个消息），不过，在这段时间内，读者们最好避免飞过这片不友好的空域。
车载GPS
车载GPS有多重要？
随着汽车保有量的大幅提升，汽车事故、车辆偷盗犯罪的比率也在增加，在这样的社会背景下，专门用于车辆的车载GPS开始大受各类车主喜爱，成为市场炙手可得的热销产品。
我们知道汽车GPS的主要功能是定位追踪、轨迹回放、超速报警、电子围栏、防盗报警等，如果能合理运用这些功能，并且设备不被人为破坏，那车辆的安全是不用担心的。但是，万事都有个但是，如果车上的GPS被人找到并破坏掉，那就跟断了线的风筝，很难再掌控了，各位车主应知道这点。
根据最新网约车细则中的一条：从事网约车经营服务的车辆要求必须安装具有行驶记录功能的车辆卫星定位装置（即车载GPS）、应急报警装置。为什么有这样的规定呢？就是因为网约车违法犯罪率高，新闻曝光不断。而当车上安装了GPS行驶记录仪后能让乘客或车主在危险发生时紧急报警，或者是交警根据车辆的行驶轨迹、停开车时间等对潜在危险进行防护，给案件提供证据。
除了网约车还有出租车、公交车、校车、危险品运输车、大卡车等，国家在前几年就已经明确的条文规定，要求这些车辆安装必须具有行驶记录功能的车辆卫星定位装置。这些充分说明了GPS定位器的重要性。
车载GPS
合智思创车载GPS定位器主要功能
1）车辆定位跟踪
可以实时或定时将GPS定位器信息（包括经度，纬度，速度和方向等）和信息服务平台或手机终端对车辆的实时状态监测。
合智思创车载GPS
2）运动轨迹回放
可以播放的车辆，在过去的某个时间在赛道上，速度和时间相关的信息。
合智思创车载GPS
3）历史数据备份
车辆行驶数据（包括旅行时间，运行轨迹，运动速度等）的历史数据库中，可以节省1天/ 1个月或更长的时间，以保持数据的服务响应速度，系统会自动每一次当前数据库历史数据库。
4）车辆行驶里程统计
通过卫星测量出车辆通过两者之间的距离，自动计算出车辆行驶里程油耗，并根据汽车油耗数据和基本的科学的统计方法，以提供汽车燃料消耗量，方便更科学的管理车辆。
合智思创车载GPS
5）SOS紧急报警
但通过一键报警按钮，实现车辆反接安全的。当有危险发生，司机按下隐藏安装一键报警按钮，及时将报警信息发送到预先设定的号码储存中心，并报告当前的位置和状态的目标星中心服务器，监控台的电子地图显示求助信息和报警目标，规划最优援助方案，并以报警声光提醒值班人员进行应急处理。
合智思创车载GPS
6）超速报警
在车辆管理平台设置车辆的最高速度阀值，一旦超过这个数值，车辆产生报警，报警信息显示在平台上，监控人员可以远程对驾驶员进行提醒，或者是设备发出语音提醒驾驶员。
7）车辆远程控制
通过车辆监控服务平台或手机发送控制指令，控制汽车燃油管路或电路，这种情况一般是为了防止车辆被盗，通过断开油或迫使目标车辆停止电路。
合智思创车载GPS
8）话务指挥
指挥中心可以监测区域内车辆运行状况，对被监控车辆进行合理调度。指挥中心也可随时与被跟踪目标通话，实行管理。
合智思创车载GPS
合智思创车载GPS