GPS在航海和航空中的應用

GPS在航海和航空中的應用GPS航海導航應用衛(wèi)星技術用于海上導航可以追溯到60年代的第一代衛(wèi)星導航系統(tǒng)TRANSIT，但這種衛(wèi)星703090分鐘，80年代發(fā)射的第二代和第三代TRANSIT衛(wèi)星NAVARS和OSCARS10至15分鐘。此外采用的多仆勒測速技術也難以提高定位精度（需要準確知道船舶的速度），2維導航。GPS系統(tǒng)的出現(xiàn)克服了TRANSIT系統(tǒng)的局限性，不僅精度高、可連續(xù)導航、有很強的抗干擾能力；而且能提供七維的時空位置速度信息。在最初的實驗性導航設備測試中，GPS就展示了其能代替TRANSIT和路基無線電導航系統(tǒng)，在航海導航中發(fā)揮劃時代的作用。今天很難想象哪一條船舶不裝備GPS導航系統(tǒng)和設備，航海應用已名副其實成為GPS導航應用的最大用戶，這是其他任何領域的用戶都難以比擬的。GPS航海導航用戶繁多，其分類標準也各不相同，若按照航路類型劃分、GPS航海導航可以分為五大類：最有效地利用日益擁擠的航路，保證航行安全，提高交通運輸效益，節(jié)約能源。按照導航系統(tǒng)的功能劃分大致有以下幾類：自主導航任何海面、湖面和內河上航行的船舶，從大型遠洋貨輪到私人游艇。港口管理和進港引導這種系統(tǒng)主要用在港口/碼頭的船舶調度管理、進港船舶引導，以確保港口/和秩序。該系統(tǒng)需要雙向數(shù)據(jù)/話音通信，以便于領航員引導船舶；港區(qū)情境/停泊的船舶和可利用的進港航線，避免沖撞。這種系統(tǒng)對導航系統(tǒng)的精度要求高，要采用差分GPS和其他增強技術。航路交通管理系統(tǒng)這類系統(tǒng)與2類似，但主要用于近海和內陸河航路上的船舶導航和管理，通常需要衛(wèi)星通訊系統(tǒng)支持，如INMARSAT等。跟蹤監(jiān)視系統(tǒng)用對象，有些系統(tǒng)需要給出導航參量和雙向數(shù)據(jù)/話音通訊，如緝私艇。而有時則不需要給出導緊急救援系統(tǒng)系統(tǒng)也包括兩棲飛機，直升機和陸地車輛。它適應于所有五類航路，用于搜尋和救援各種海面、湖面、內河上的遇險、遇難船舶和人員。這類系統(tǒng)需要雙向數(shù)據(jù)/快、定位精度高。GPS/聲納組合用于水下機器人導航該類組合系統(tǒng)可用于水下管道鋪設和維修（需要視覺系統(tǒng)），如用于港口/碼頭水下勘測，以便于進場航道阻塞物清除，保證航道暢通，也可用于遠洋捕撈，漁船作業(yè)引導等。其它應用所采用的導航技術主要有：GPS（GNSS）；聲納技術；INS；航海圖無線電導航技術；圖象匹配技術；其它技術。所采用通信技術主要有：FMTV副載波單向數(shù)據(jù)/信標臺網雙向數(shù)據(jù)通信；集群通信；蜂窩通信；陸基移動數(shù)字通信；衛(wèi)星移動通信；流量余跡通信等。前5種通信技術主要用于近海、內河和湖泊區(qū)域。GPS航空導航應用TRANSIT衛(wèi)星導航系統(tǒng)開創(chuàng)了導航技術的新紀元。但TRANSITGPS70GPSGPS805GPS衛(wèi)星的情況下，ROCKWELLSABRELINER（軍刀）就載GPSGPS接收機進GPSGPSGPS導航是成功的，F(xiàn)AAGPS進行航空導航仍持保留態(tài)度和疑慮，這些疑慮主要表現(xiàn)在以下幾方面：選擇可用性問題；5顆衛(wèi)星覆蓋的連續(xù)性和可用性問題；完善性問題；費用（包括用戶系統(tǒng)價格和GPS收費）；GPSGPSGPSGPS的收費標準直接關系到用戶的承受能力。80年代后期年代初，GPS用戶設備價格逐年下降，體積也越來越?。桓鞣N增強技術，差分技術和組合技術日趨成熟，GLONASS也完全安裝并投入使用，這些都為GPS在航空導航中的應用帶來了廣闊的前景?？梢灶A見：GPS將使全球無間隙導航和監(jiān)視成為可能，這將是航空導航史上的一次劃時代的革命。今天，GPS到：洋區(qū)空域航路內陸空域航路終端區(qū)導引進場/著陸機場場面監(jiān)視和管理特殊區(qū)域導航，如農業(yè)、林業(yè)等。求不盡相同，但都要保證飛機飛行安全和有效利用空域。按照機載導航系統(tǒng)的功能劃分，GPS在航空導航中的應用以下幾個方面：GPS航空導航應用TRANSIT衛(wèi)星導航系統(tǒng)開創(chuàng)了導航技術的新紀元。但TRANSITGPS70GPSGPS80年，在當時僅有5顆GPS衛(wèi)星的情況下，ROCKWELL的商用機SABRELINER（軍刀）就載GPSGPS接收機進行全程GPSGPSGPS導航是成功的，但FAAGPS進行航空導航仍持保留態(tài)度和疑慮，這些疑慮主要表現(xiàn)在以下幾方面：選擇可用性問題；5顆衛(wèi)星覆蓋的連續(xù)性和可用性問題；完善性問題；費用（包括用戶系統(tǒng)價格和GPS收費）；GPS導航系統(tǒng)的精度、完善性、可用性和服務連續(xù)性，影響GPSGPSGPS的收費標準直接關系到用戶的承受能力。80年代后期年代初，GPS用戶設備價格逐年下降，體積也越來越??；各種增強技術，差分技術和組合技術日趨成熟，GLONASS也完全安裝并投入使用，這些都為GPS在航空導航中的應用帶來了廣闊的前景。可以預見：GPS將使全球無間隙導航和監(jiān)視成為可能，這將是航空導航史上的一次劃時代的革命。今天，GPS到：洋區(qū)空域航路內陸空域航路終端區(qū)導引進場/著陸機場場面監(jiān)視和管理特殊區(qū)域導航，如農業(yè)、林業(yè)等。求不盡相同，但都要保證飛機飛行安全和有效利用空域。按照機載導航系