GPS系統(tǒng)的前身為美軍研制的一種子午儀衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Transit),1958年研制,64年正式投入使用。該系統(tǒng)用5到6顆衛(wèi)星組成的星網(wǎng)工作,每天最多繞過地球13次,并且無法給出高度信息,在定位精度方面也不盡如人意。然而,子午儀系統(tǒng)使得研發(fā)部門對衛(wèi)星定位取得了初步的經(jīng)驗,并驗證了由衛(wèi)星系統(tǒng)進行定位的可行性,為GPS系統(tǒng)的研制埋下了鋪墊。由于衛(wèi)星定位顯示出在導航方面的巨大優(yōu)越性及子午儀系統(tǒng)存在對潛艇和艦船導航方面的巨大缺陷。美國海陸空三軍及民用部門都感到迫切需要一種新的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。
為此,美國海軍研究實驗室(NRL)提出了名為Tinmation的用12到18顆衛(wèi)星組成10000km高度的全球定位網(wǎng)計劃,并于67年、69年和74年各發(fā)射了一顆試驗衛(wèi)星,在這些衛(wèi)星上初步試驗了原子鐘計時系統(tǒng),這是GPS系統(tǒng)精確定位的基礎(chǔ)。而美國空軍則提出了621-B的以每星群4到5顆衛(wèi)星組成3至4個星群的計劃,這些衛(wèi)星中除1顆采用同步軌道外其余的都使用周期為24h的傾斜軌道 該計劃以偽隨機碼(PRN)為基礎(chǔ)傳播衛(wèi)星測距信號,其強大的功能,當信號密度低于環(huán)境噪聲的1%時也能將其檢測出來。偽隨機碼的成功運用是GPS系統(tǒng)得以取得成功的一個重要基礎(chǔ)。海軍的計劃主要用于為艦船提供低動態(tài)的2維定位,空軍的計劃能供提供高動態(tài)服務(wù),然而系統(tǒng)過于復雜。由于同時研制兩個系統(tǒng)會造成巨大的費用而且這里兩個計劃都是為了提供全球定位而設(shè)計的,所以1973年美國國防部將2者合二為一,并由國防部牽頭的衛(wèi)星導航定位聯(lián)合計劃局(JPO)領(lǐng)導,還將辦事機構(gòu)設(shè)立在洛杉磯的空軍航天處。該機構(gòu)成員眾多,包括美國陸軍、海軍、海軍陸戰(zhàn)隊、交通部、國防制圖局、北約和澳大利亞的代表。
(這里解釋全球定位系統(tǒng)已經(jīng)太多了,我就不啰嗦了,把它設(shè)成超級鏈接,想看就點擊吧)
有二維和三維兩種表示。
GPS內(nèi)存的一個坐標值。
路線是GPS內(nèi)存中存儲的一組數(shù)據(jù),包括一個起點和一個終點的坐標,還可以包括若干中間點的坐標,每兩個坐標之間的線段叫一條腿。
GPS沒有指北針的功能,靜止不動時是不知道方向的。
GPS的空間部分是由24 顆工作衛(wèi)星組成,它位于距地表20 200km的上空,均勻分布在6 個軌道面上(每個軌道面4 顆) ,軌道傾角為55°。此外,還有4 顆有源備份衛(wèi)星在軌運行。衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4 顆以上的衛(wèi)星,并能保持良好定位解算精度的幾何圖象。這就提供了在時間上連續(xù)的全球?qū)Ш侥芰?。GPS 衛(wèi)星產(chǎn)生兩組電碼, 一組稱為C/ A 碼( Coarse/ Acquisition Code11023MHz) ;一組稱為P 碼(Procise Code 10123MHz) ,P 碼因頻率較高,不易受干擾,定位精度高,因此受美國軍方管制,并設(shè)有密碼,一般民間無法解讀,主要為美國軍方服務(wù)。C/ A 碼人為采取措施而刻意降低精度后,主要開放給民間使用。
地面控制部分由一個主控站,5 個全球監(jiān)測站和3 個地面控制站組成。監(jiān)測站均配裝有精密的銫鐘和能夠連續(xù)測量到所有可見衛(wèi)星的接受機。監(jiān)測站將取得的衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù),包括電離層和氣象數(shù)據(jù),經(jīng)過初步處理后,傳送到主控站。主控站從各監(jiān)測站收集跟蹤數(shù)據(jù),計算出衛(wèi)星的軌道和時鐘參數(shù),然后將結(jié)果送到3 個地面控制站。地面控制站在每顆衛(wèi)星運行至上空時,把這些導航數(shù)據(jù)及主控站指令注入到衛(wèi)星。這種注入對每顆GPS 衛(wèi)星每天一次,并在衛(wèi)星離開注入站作用范圍之前進行最后的注入。如果某地面站發(fā)生故障,那么在衛(wèi)星中預存的導航信息還可用一段時間,但導航精度會逐漸降低。
用戶設(shè)備部分即GPS 信號接收機。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測衛(wèi)星,并跟蹤這些衛(wèi)星的運行。當接收機捕獲到跟蹤的衛(wèi)星信號后,即可測量出接收天線至衛(wèi)星的偽距離和距離的變化率,解調(diào)出衛(wèi)星軌道參數(shù)等數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù),接收機中的微處理計算機就可按定位解算方法進行定位計算,計算出用戶所在地理位置的經(jīng)緯度、高度、速度、時間等信息。接收機硬件和機內(nèi)軟件以及GPS 數(shù)據(jù)的后處理軟件包構(gòu)成完整的GPS 用戶設(shè)備。GPS 接收機的結(jié)構(gòu)分為天線單元和接收單元兩部分。接收機一般采用機內(nèi)和機外兩種直流電源。設(shè)置機內(nèi)電源的目的在于更換外電源時不中斷連續(xù)觀測。在用機外電源時機內(nèi)電池自動充電。關(guān)機后,機內(nèi)電池為RAM存儲器供電,以防止數(shù)據(jù)丟失?,F(xiàn)今各種類型的接受機體積越來越小,重量越來越輕,便于野外觀測使用。
GPS又稱為全球定位系統(tǒng)(Global Positioning SystemGPS)是美國從上世紀70年代開始研制歷時20年耗資200億美元于1994年...
但是這個東西你慢慢知道,你自己的測量規(guī)范的一些東西呢,肯定要規(guī)范好的,這個非常重要的東西
簡單概述為:將所有車輛通過GPS定位系統(tǒng)軟件互聯(lián),使不同行業(yè)用戶實現(xiàn)“實時監(jiān)控、位置傳輸、統(tǒng)一管理”等。使用戶能夠第一時間了解車輛狀況,方便調(diào)度,提高效率。解決用戶對車輛位置信息定制的眾多需求,從而提...
GPS導航系統(tǒng)的基本原理是測量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機之間的距離,然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機的具體位置。要達到這一目的,衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時鐘所記錄的時間在衛(wèi)星星歷中查出。而用戶到衛(wèi)星的距離則通過紀錄衛(wèi)星信號傳播到用戶所經(jīng)歷的時間,再將其乘以光速得到(由于大氣層電離層的干擾,這一距離并不是用戶與衛(wèi)星之間的真實距離,而是偽距(PR):當GPS衛(wèi)星正常工作時,會不斷地用1和0二進制碼元組成的偽隨機碼(簡稱偽碼)發(fā)射導航電文。GPS系統(tǒng)使用的偽碼一共有兩種,分別是民用的C/A碼和軍用的P(Y)碼。C/A碼頻率1.023MHz,重復周期一毫秒,碼間距1微秒,相當于300m;P碼頻率10.23MHz,重復周期266.4天,碼間距0.1微秒,相當于30m。而Y碼是在P碼的基礎(chǔ)上形成的,保密性能更佳。導航電文包括衛(wèi)星星歷、工作狀況、時鐘改正、電離層時延修正、大氣折射修正等信息。它是從衛(wèi)星信號中解調(diào)制出來,以50b/s調(diào)制在載頻上發(fā)射的。導航電文每個主幀中包含5個子幀每幀長6s。前三幀各10個字碼;每三十秒重復一次,每小時更新一次。后兩幀共15000b。導航電文中的內(nèi)容主要有遙測碼、轉(zhuǎn)換碼、第1、2、3數(shù)據(jù)塊,其中最重要的則為星歷數(shù)據(jù)。當用戶接受到導航電文時,提取出衛(wèi)星時間并將其與自己的時鐘做對比便可得知衛(wèi)星與用戶的距離,再利用導航電文中的衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)推算出衛(wèi)星發(fā)射電文時所處位置,用戶在WGS-84大地坐標系中的位置速度等信息便可得知。
可見GPS導航系統(tǒng)衛(wèi)星部分的作用就是不斷地發(fā)射導航電文。然而,由于用戶接受機使用的時鐘與衛(wèi)星星載時鐘不可能總是同步,所以除了用戶的三維坐標x、y、z外,還要引進一個Δt即衛(wèi)星與接收機之間的時間差作為未知數(shù),然后用4個方程將這4個未知數(shù)解出來。所以如果想知道接收機所處的位置,至少要能接收到4個衛(wèi)星的信號。
GPS接收機可接收到可用于授時的準確至納秒級的時間信息;用于預報未來幾個月內(nèi)衛(wèi)星所處概略位置的預報星歷;用于計算定位時所需衛(wèi)星坐標的廣播星歷,精度為幾米至幾十米(各個衛(wèi)星不同,隨時變化);以及GPS系統(tǒng)信息,如衛(wèi)星狀況等。
GPS接收機對碼的量測就可得到衛(wèi)星到接收機的距離,由于含有接收機衛(wèi)星鐘的誤差及大氣傳播誤差,故稱為偽距。對0A碼測得的偽距稱為UA碼偽距,精度約為20米左右,對P碼測得的偽距稱為P碼偽距,精度約為2米左右。
GPS接收機對收到的衛(wèi)星信號,進行解碼或采用其它技術(shù),將調(diào)制在載波上的信息去掉后,就可以恢復載波。嚴格而言,載波相位應被稱為載波拍頻相位,它是收到的受多普勒頻 移影響的衛(wèi)星信號載波相位與接收機本機振蕩產(chǎn)生信號相位之差。一般在接收機鐘確定的歷元時刻量測,保持對衛(wèi)星信號的跟蹤,就可記錄下相位的變化值,但開始觀測時的接收機和衛(wèi)星振蕩器的相位初值是不知道的,起始歷元的相位整數(shù)也是不知道的,即整周模糊度,只能在數(shù)據(jù)處理中作為參數(shù)解算。相位觀測值的精度高至毫米,但前提是解出整周模糊度,因此只有在相對定位、并有一段連續(xù)觀測值時才能使用相位觀測值,而要達到優(yōu)于米級的定位 精度也只能采用相位觀測值。
按定位方式,GPS定位分為單點定位和相對定位(差分定位)。單點定位就是根據(jù)一臺接收機的觀測數(shù)據(jù)來確定接收機位置的方式,它只能采用偽距觀測量,可用于車船等的概略導航定位。相對定位(差分定位)是根據(jù)兩臺以上接收機的觀測數(shù)據(jù)來確定觀測點之間的相對位置的方法,它既可采用偽距觀測量也可采用相位觀測量,大地測量或工程測量均應采用相位觀測值進行相對定位。
在GPS觀測量中包含了衛(wèi)星和接收機的鐘差、大氣傳播延遲、多路徑效應等誤差,在定位計算時還要受到衛(wèi)星廣播星歷誤差的影響,在進行相對定位時大部分公共誤差被抵消或削弱,因此定位精度將大大提高,雙頻接收機可以根據(jù)兩個頻率的觀測量抵消大氣中電離層誤差的主要部分,在精度要求高,接收機間距離較遠時(大氣有明顯差別),應選用雙頻接收機。
相對論為GPS提供了所需的修正
全球定位系統(tǒng)GPS衛(wèi)星的定時信號提供緯度、經(jīng)度和高度的信息,精確的距離測量需要精確的時鐘。因此精確的GPS接受器就要用到相對論效應。
準確度在30米之內(nèi)的GPS接受器就意味著它已經(jīng)利用了相對論效應。華盛頓大學的物理學家Clifford M. Will詳細解釋說:"如果不考慮相對論效應,衛(wèi)星上的時鐘就和地球的時鐘不同步。"相對論認為快速移動物體隨時間的流逝比靜止的要慢。Will計算出,每個GPS衛(wèi)星每小時跨過大約1.4萬千米的路程,這意味著它的星載原子鐘每天要比地球上的鐘慢7微秒。
而引力對時間施加了更大的相對論效應。大約2萬千米的高空,GPS衛(wèi)星經(jīng)受到的引力拉力大約相當于地面上的四分之一。結(jié)果就是星載時鐘每天快45微秒, GPS要計入共38微秒的偏差。Ashby解釋說:"如果衛(wèi)星上沒有頻率補償,每天將會增大11千米的誤差。"(這種效應實事上更為復雜,因為衛(wèi)星沿著一個偏心軌道,有時離地球較近,有時又離得較遠。)
由于GPS技術(shù)所具有的全天候、高精度和自動測量的特點,作為先進的測量手段和新的生產(chǎn)力,已經(jīng)融入了國民經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)和社會發(fā)展的各個應用領(lǐng)域。
隨著冷戰(zhàn)結(jié)束和全球經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展,美國政府宣布2000年至2006年期間,在保證美國國家安全不受威脅的前提下,取消SA政策,GPS民用信號精度在全球范圍內(nèi)得到改善,利用C/A碼進行單點定位的精度由100米提高到20米,這將進一步推動GPS技術(shù)的應用,提高生產(chǎn)力、作業(yè)效率、科學水平以及人們的生活質(zhì)量,刺激GPS市場的增長。據(jù)有關(guān)專家預測,在美國,單單是汽車GPS導航系統(tǒng),2000年后的市場將達到30億美元,而在我國,汽車導航的市場也將達到50億元人民幣??梢?,GPS技術(shù)市場的應用前景非??捎^。
全球定位系統(tǒng)的主要用途:(1)陸地應用,主要包括車輛導航、應急反應、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監(jiān)測、地殼運動監(jiān)測、 市政規(guī)劃控制等;(2)海洋應用,包括遠洋船最佳航程航線測定、船只實時調(diào)度與導航、海洋救援、海洋探寶、水文地質(zhì)測量以及海洋平臺定位、海平面升降監(jiān)測等;(3)航空航天應用,包括飛機導航、航空遙 感姿態(tài)控制、低軌衛(wèi)星定軌、導彈制導、航空救援和載人航天器防護探測等。
主要是為船舶,汽車,飛機等運動物體進行定位導航。例如:
◆GPS在道路工程中的應用
GPS在道路工程中的應用,主要是用于建立各種道路工程控制網(wǎng)及測定航測外控點等。隨著高等級公路的迅速發(fā)展,對勘測技術(shù)提出了更高的要求,由于線路長,已知點少,因此,用常規(guī)測量手段不僅布網(wǎng)困難,而且難以滿足高精度的要求。如今,國內(nèi)已逐步采用GPS技術(shù)建立線路首級高精度控制網(wǎng),然后用常規(guī)方法布設(shè)導線加密。實踐證明,在幾十公里范圍內(nèi)的點位誤差只有2厘米左右,達到了常規(guī)方法難以實現(xiàn)的精度,同時也大大提前了工期。GPS技術(shù)也同樣應用于特大橋梁的控制測量中。由于無需通視,可構(gòu)成較強的網(wǎng)形,提高點位精度,同時對檢測常規(guī)測量的支點也非常有效。GPS技術(shù)在隧道測量中也具有廣泛的應用前景,GPS測量無需通視,減少了常規(guī)方法的中間環(huán)節(jié),因此,速度快、精度高,具有明顯的經(jīng)濟和社會效益。
◆GPS在汽車導航和交通管理中的應用
三維導航是GPS的首要功能,飛機、輪船、地面車輛以及步行者都可以利用GPS導航器進行導航。汽車導航系統(tǒng)是在全球定位系統(tǒng)GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新型技術(shù)。汽車導航系統(tǒng)由GPS導航、自律導航、微處理機、車速傳感器、陀螺傳感器、CD-ROM驅(qū)動器、LCD顯示器組成。GPS導航系統(tǒng)與電子地圖、無線電通信網(wǎng)絡(luò)、計算機車輛管理信息系統(tǒng)相結(jié)合,可以實現(xiàn)車輛跟蹤和交通管理等許多功能。
GPS技術(shù)在導航儀中的應用舉例
國際領(lǐng)先GPS導航儀品牌:Ahada(艾航達)――源自美國硅谷,現(xiàn)已登錄中國!
Ahada(艾航達)――專注于發(fā)展先進的GPS衛(wèi)星導航便攜式設(shè)備供應商,公司產(chǎn)品線涉及便攜式導航、GPS手機導航及個人手持導航裝置等全系列GPS便攜產(chǎn)品。
Ahada(艾航達)――在美國硅谷、中國分別成立研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的機構(gòu),匯集多位在GPS、通訊領(lǐng)域擁有多年經(jīng)驗的國際化一流科技精英,實現(xiàn)Ahada的領(lǐng)先技術(shù)和卓越品質(zhì)。
國內(nèi)上線首款產(chǎn)品:Ahada N310――高性價比機王(為商務(wù)精英和白領(lǐng)女性量身定做的GPS導航儀機型)
◎可以在操作終端上搜索你要去的目的地位置。
◎可以記錄你常要去的地方的位置信息,并保留下來,也和可以和別人共享這些位置信息。
◎模糊的查詢你附件或某個位置附近的如加油站,賓館、取款機等信息,
◎GPS 導航系統(tǒng)會根據(jù)你設(shè)定的起始點和目的地,自動規(guī)劃一條線路。
◎規(guī)劃線路可以設(shè)定是否要經(jīng)過某些途徑點。
◎規(guī)劃線路可以設(shè)定是否避開高速等功能。
◎語音導航:
用語音提前向駕駛者提供路口轉(zhuǎn)向,導航系統(tǒng)狀況等行車信息,就像一個懂路的向?qū)Ц嬖V你如何駕車去目的地一樣。導航中最重要的一個功能,使你無需觀看操作終端,通過語音提示就可以安全到達目的地。
◎畫面導航:
在操作終端上,會顯示地圖,以及車子所在的位置,行車速度,目的地的距離,規(guī)劃的路線提示,路口轉(zhuǎn)向提示的行車信息。
◎重新規(guī)劃線路:
當你沒有按規(guī)劃的線路行駛,或者走錯路口時候,GPS 導航系統(tǒng)會根據(jù)你現(xiàn)在的位置,為你重新規(guī)劃一條新的到達目的地的線路。
GPS衛(wèi)星接收機種類很多,根據(jù)型號分為測地型、全站型、定時型、手持型、集成型;根據(jù)用途分為車載式、船載式、機載式、星載式、彈載式。
按接收機的用途分類
1.導航型接收機
此類型接收機主要用于運動載體的導航,它可以實時給出載體的位置和速度。這類接收機 一般采用C/A碼偽距測量,單點實時定位精度較低,一般為±10m,有SA影響時為±100m。 這類接收機價格便宜,應用廣泛。根據(jù)應用領(lǐng)域的不同,此類接收機還可以進一步分為:
車載型--用于車輛導航定位;
航海型--用于船舶導航定位;
航空型--用于飛機導航定位。由于飛機運行速度快,因此,在航空上用的接收機 要求能適應高速運動。
星載型--用于衛(wèi)星的導航定位。由于衛(wèi)星的速度高達7km/s以上,因此對接收機的要求更高。
2.測地型接收機
測地型接收機主要用于精密大地測量和精密工程測量。這類儀器主要采用載波相位觀測值 進行相對定位,定位精度高。儀器結(jié)構(gòu)復雜,價格較貴。
3.授時型接收機
這類接收機主要利用GPS衛(wèi)星提供的高精度時間標準進行授時,常用于天文臺及無線電通訊中時間同步。
4.2.2 按接收機的載波頻率分類
單頻接收機
單頻接收機只能接收L1載波信號,測定載波相位觀測值進行定位。由于不能有效消除 電離層延遲影響,單頻接收機只適用于短基線(<15km)的精密定位。
雙頻接收機
雙頻接收機可以同時接收L1,L2載波信號。利用雙頻對電離層延遲的不一樣,可以消除電離層 對電磁波信號的延遲的影響,因此雙頻接收機可用于長達幾千公里的精密定位。
4.2.3 按接收機通道數(shù)分類
GPS接收機能同時接收多顆GPS衛(wèi)星的信號,為了分離接收到的不同衛(wèi)星的信號,以實現(xiàn)對衛(wèi)星信號 的跟蹤、處理和量測,具有這樣功能的器件稱為天線信號通道。根據(jù)接收機所具有 的通道種類可分為:
多通道接收機
序貫通道接收機
多路多用通道接收機
4.2.4 按接收機工作原理分類
碼相關(guān)型接收機
碼相關(guān)型接收機是利用碼相關(guān)技術(shù)得到偽距觀測值。
平方型接收機
平方型接收機是利用載波信號的平方技術(shù)去掉調(diào)制信號,來恢復完整的載波信號 通過相位計測定接收機內(nèi)產(chǎn)生的載波信號與接收到的載波信號之間的相位差,測定偽距觀測值。
混合型接收機
這種儀器是綜合上述兩種接收機的優(yōu)點,既可以得到碼相位偽距,也可以得到載波相位觀測值。
干涉型接收機
這種接收機是將GPS衛(wèi)星作為射電源,采用干涉測量方法,測定兩個測站間距離。
經(jīng)過20余年的實踐證明,GPS系統(tǒng)是一個高精度、全天候和全球性的無線電導航、定位和定時的多功能系統(tǒng)。 GPS技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為多領(lǐng)域、多模式、多用途、多機型的國際性高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
測地型接收機根據(jù)使用用途和精度,又分為靜態(tài)(單頻)接收機和動態(tài)(雙頻)接收機即RTK.
在GPS技術(shù)開發(fā)和實際應用方面,國際上較為知名的生產(chǎn)廠商有美國Trimble(天寶)導航公司、瑞士Leica Geosystems(徠卡測量系統(tǒng))、日本TOPCON(拓普康)公司、美國Magellan(麥哲倫)公司(原泰雷茲導航)、國內(nèi)有中海達、上海華測導航、南方測繪等。
Trimble(天寶)的GPS接收機產(chǎn)品主要有SPS751、SPS851、SPS781、SPS881、R8、R8GNSS、R7、R6及5800、5700等。其作為美國軍方控股企業(yè),是世界上最早研究與生產(chǎn)的GPS的部分企業(yè)之一,其中,SPS881,R8GNSS為72通道GPS/WAAS/EGNOS接收機,它把三頻GPS接收機、GPS天線、UHF無線電和電源組合在一個袖珍單元中,具有內(nèi)置Trimble Maxwell 5芯片的超跟蹤技術(shù)。即使在惡劣的電磁環(huán)境中,仍然能用小于2.5瓦的功率提供對衛(wèi)星有效的追蹤。同時,為擴大作業(yè)覆蓋范圍和全面減小誤差,可以同頻率多基準站的方式工作。此外,它還與Trimble VRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完全兼容,其內(nèi)置的WAAS和EGNOS功能提供了無基準站的實時差分定位。SPS751、SPS851、SPS551還具有接收星站差分改正信息的功能,最高單機定位精度可達到5cm。
Leica Geosystems(徠卡測量系統(tǒng))是全球著名的專業(yè)測量公司,其不僅在全站儀、相機方面對行業(yè)產(chǎn)生了很大的影響,而且在測量型GPS的研發(fā)及GPS的應用上也做出了極大的貢獻,是快速靜態(tài)、動態(tài)RTK技術(shù)的先驅(qū)。其GPS1200系統(tǒng)中的接收機包括4種型號:GX1230 GG/ATX1230 GG、GX1230/ATX1230、GX1220和GX1210。
其中,GX1230 GG/ATX1230 GG為72通道、雙頻RTK測量接收機,接收機集成電臺、GSM、GPRS和CDMA模塊,具有連續(xù)檢核(SmartCheck+)功能,可防水(水下1m)、防塵、防沙。動態(tài)精度:水平10mm+1ppm,垂直20mm+1ppm;靜態(tài)精度:水平5mm+0.5ppm,垂直10mm+0.5ppm。它在20Hz時的RTK距離能夠達到30km甚至更長,并且可保證厘米級的測量精度,基線在30公里時的可靠性是99.99%。
日本TOPCON(拓普康)公司生產(chǎn)的GPS接收機主要有GR-3、GB-1000、Hiper系列、Net-G3等。其中,GR-3大地測量型接收機可100%兼容三大衛(wèi)星系統(tǒng)(GPS+GLONASS+GALIEO)的所有可用信號,他不僅僅是世界上最早研發(fā)出能同時接收美國的GPS與俄羅斯GLONASS兩種衛(wèi)星信號的雙星技術(shù)的廠家,也是現(xiàn)今世界上唯一可以同時接收所有GNSS衛(wèi)星的接收機技術(shù),有72個超級跟蹤頻道,每個通道都可獨立追蹤三種衛(wèi)星信號,采用抗2米摔落堅固設(shè)計,支持藍牙通訊,內(nèi)置GSM/GPRS模塊(可選)。靜態(tài)、快速靜態(tài)的精度:水平3mm+0.5ppm,垂直5mm+0.5ppm;RTK精度:水平10mm+1ppm,垂直15mm+1ppm;DGPS精度:優(yōu)于25cm。值得一提的是,該款接收機于2007年2月在德國獲得了2007年度iF工業(yè)設(shè)計大獎,這款儀器的外觀打破了測量型GPS的常規(guī)模式,更具科學性與人性化設(shè)計。
中海達測繪的GPS接收機產(chǎn)品主要包括靜態(tài)一體化接收機HD-8200G和GD-8200X,其中HD-8200G配備有無線遙控器,可遠距離查看衛(wèi)星狀況等關(guān)鍵信息,8200X配備有語音導航功能,可通過面板直接設(shè)置靜態(tài)采集關(guān)鍵參數(shù)衛(wèi)星高度角和采樣間隔。RTK產(chǎn)品主要有珠峰HD-5800、V8 CORS RTK、V8 GNSS RTK。RTK作業(yè)精度:靜態(tài)后處理精度: 平面:±2.5mm+1ppm,高程:±5.0mm+1ppm,RTK定位精度: 平面:±1cm+1ppm,高程:±2cm+1ppm,碼差分定位精度:0.45m(CEP),單機定位精度:1.5m(CEP)。V8具有八大創(chuàng)新技術(shù),
華測導航的GPS接收機產(chǎn)品主要有X60CORS、X20單頻接收機、X90一體化RTK、X60雙頻接收機等。國內(nèi)通過中華人民共和國制造計量器具許可證獲得的精度最高的產(chǎn)品,其中,X90為28通道雙頻GPS接收機,集成雙頻GPS接收機、雙頻測量型GPS天線、UHF無線電、進口藍牙模塊和電池,動態(tài)精度:水平10mm+1ppm,垂直20mm+1ppm;靜態(tài)精度:水平5mm+1ppm,垂直10mm+1ppm,能達到10-30公里的作用范圍(因?qū)嶋H地域情況有所差別),既可以承受從3米高度跌落到堅硬的地面,也可浸入水下1米深處進行測量。X90具有靜態(tài)、快速靜態(tài)、RTK、PPK、碼差分等多種測量模式,精度范圍為毫米級到亞米級。 而且可與天寶,徠卡等主流品牌聯(lián)合作業(yè)。
南方測繪的GPS接收機產(chǎn)品主要有RTK S82、S86、藍牙靜態(tài)GPS、等。其中S82采用一體化設(shè)計,集成GPS天線、UHF數(shù)據(jù)鏈、OEM主板、藍牙通訊模塊、鋰電池,其RTK定位精度:平面±(2cm+1ppm),垂直±(3cm+1ppm);靜態(tài)后處理精度:平面±(5mm+0.5ppm),垂直±(10mm+1ppm);單機定位精度:1.5m(CEP);碼差分定位精度:0.45m(CEP)。
當通過硬件和軟件做成GPS定位終端用于車輛定位的時候,稱為車載GPS,但光有定位還不行,還要把這個定位信息傳到報警中心或者車載GPS持有人那里,我們稱為第三方。所以GPS定位系統(tǒng)中還包含了GSM網(wǎng)絡(luò)通訊(手機通訊),通過GSM網(wǎng)絡(luò)用短信的方式把衛(wèi)星定位信息發(fā)送到第三方。通過微機解讀短信電文,在電子地圖上顯示車輛位置。這樣就實現(xiàn)了車載GPS定位。 與此同時,在車上安裝相應的探測傳感器,利用車載GPS定位的GSM網(wǎng)絡(luò)通訊功能,同樣能把防盜報警信息發(fā)送到第三方,或者把這個報警電話、短信直接發(fā)送到車主手機上,完成車載GPS防盜報警。這里可以看出,車載GPS定位的GSM網(wǎng)絡(luò)部分實際上是一個智能手機,可以和第三方互相通訊,還可以把車輛被搶,司機被劫、被綁架等信息發(fā)送到第三方。 所以說車載GPS定位是定位、防盜、防劫的。
市場銷售很廣闊,經(jīng)常被大家提及的是一般的民用的導航gps,這樣的gps主要是給汽車定位,導航。越來越發(fā)達的道路,錯綜復雜的高架橋給駕駛者越來越難分辨道路。導航車載gps的確是給駕駛者帶來了極大的方便!
而且如今的導航gps還具有提前預警電子眼、查詢?nèi)珖糜尉包c、酒店等服務(wù)。的確是旅游帶來了極大的方便!
◆類似車載GPS
類似車載GPS終端的還有定位手機、個人定位器等。GPS衛(wèi)星定位由于要通過第三方定位服務(wù),所以要交納不等的月/年服務(wù)費。
如今所有的GPS定位終端,都沒有導航功能。因為需要再增加硬件和軟件,成本提高。
我們在電視里看到的車載GPS廣告,和上述的車載GPS完全是兩回事。它是一種GPS導航產(chǎn)品,當需要導航時,首先定位,也就是導航的起點,這與真正的GPS定位是不同的,它不能把定位信息傳送到第三方和持有人那里,因為導航儀中缺少手機功能。比如你把導航儀放在車里,你朋友把車借開走了,導航儀不能發(fā)信息給你,那你就無法查找車輛位置。所以導航儀是不能定位的。
你說我買的是導航手機該行了吧,你想想,你把導航手機放在車上,如果車被盜了,那個手機會自己給你或第三方打電話發(fā)短信嗎?它是需要人來操作的。所以說導航終端都沒有定位功能。
導航終端可以導航路線,讓你在陌生的地方不迷路,劃出路線讓你到達目的地,告訴你自己當前位置,和周邊的設(shè)施等等。
中國在GPS應用上取得了很大的市場.其中有很多公司是導航的.但是也有在GPS行業(yè)做定位管理的。
各種GPS/GIS/GSM/GPRS車輛監(jiān)控系統(tǒng)軟件、GSM和GPRS移動智能車載終端、系統(tǒng)的二次開發(fā)車輛監(jiān)控系統(tǒng)整體搭建方案.系統(tǒng)廣泛應用于公安,醫(yī)療,消防,交通,物流等領(lǐng)域。該方案基于NXP的PNX1090 Nexperia移動多媒體處理器硬件和由NXP與合作伙伴ALK Technologies聯(lián)合開發(fā)的軟件。NXP聲稱,該方案提供了設(shè)計師搭建一個帶導航能力的低成本、多媒體功能豐富的便攜式媒體播放器所需的一切,這些多媒體功能包括:MP3播放、標準和高清晰度視頻播放和錄制、FM收音、圖像存儲和游戲。NXP以其運行于PNX0190上的swGPS Personal軟件來實現(xiàn)GPS計算,從而取代了一個GPS基帶處理器,進而降低了材料清單(BOM)成本并支持現(xiàn)場升級。
跟隨GPS 的一系列關(guān)聯(lián)的應用都設(shè)計到數(shù)學和算法,和GIS系統(tǒng),地圖投影,坐標系轉(zhuǎn)換!
由于衛(wèi)星運行軌道、衛(wèi)星時鐘存在誤差,大氣對流層、電離層對信號的影響,以及人為的SA保護政策,使得民用GPS的定位精度只有100米。為提高定位精度,普遍采用差分GPS(DGPS)技術(shù),建立基準站(差分臺)進行GPS觀測,利用已知的基準站精確坐標,與觀測值進行比較,從而得出一修正數(shù),并對外發(fā)布。接收機收到該修正數(shù)后,與自身的觀測值進行比較,消去大部分誤差,得到一個比較準確的位置。實驗表明,利用差分GPS(DGPS),定位精度可提高到5米。
GPS預警器是通過GPS衛(wèi)星在GPS預警器中設(shè)定坐標來完成的,比如遇到一個電子眼,然后通過相關(guān)設(shè)備在電子眼的正下方設(shè)立一個坐標,這樣,使得裝上這個坐標點數(shù)據(jù)的預警器到達這個點時,在達到坐標點的前300米左右就會開始預警,告訴車主前面有電子眼測速,不能超速駕駛,這樣就起到一個預警作用。這樣的準確率跟數(shù)據(jù)點的多少是有關(guān)系的,主要就是利用衛(wèi)星的定位來實現(xiàn)了。
試機辨真假
記者通過汽車美容店的一朋友協(xié)助,挑選了4款所謂的"GPS預警機",通過調(diào)研和試機對比,確認其中一款是冒牌GPS的"電子狗"。并得出以下結(jié)論:
GPStar智能GPS系統(tǒng)
主要由兩大部分組成,即:本地的監(jiān)控中心軟件管理平臺和遠程的GPS智能車載終端。遠程的GPS智能車載終端將車輛所處的位置信息、運行速度、運行軌跡等數(shù)據(jù)傳回到監(jiān)控中心,監(jiān)控中心接收到這些數(shù)據(jù)后,會立即進行分析、比對等處理,并將處理結(jié)果以正常信息或者報警信息兩類形式顯示給管理員,由管理員決定是否要對目標車輛采取必要措施。
卜默示條件,GPS模塊SiRFStarIII接受每二輸出位置的數(shù)據(jù),通常$GPRMC精簡數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù),包括緯度,經(jīng)度的目的,速度(結(jié)),運動方向角,年,月,時,分,秒,毫秒,定位數(shù)據(jù)是有效的或無效的,和其他重要信息。語句格式如下:
$GPRMC,,,,,,,,,,,,*,HH
只需要知道位置信息,所以在閱讀唯一的,可以實際應用。
<1>:當?shù)貢r間代表UTC。格式"當每分鐘,小時,分鐘和秒2。
<2>:工作代表國家。""顯示可用的數(shù)據(jù),"V"表示接受警報,沒有可用的數(shù)據(jù)。
<3>:代表緯度數(shù)據(jù)。"子級的格式。分分分。"
<4>:緯度半球為代表的"N"或"S"。
<5>:代表經(jīng)度數(shù)據(jù)。格式和LD
現(xiàn)狀;度分鐘。sub-sub-sub-sub."
<6>:代表經(jīng)度半球,為"E"或"
軟件讀取經(jīng)緯度數(shù)據(jù),獲取用戶的位置后停止分析,確定用戶的具體位置在該地區(qū)建立和平。方法是基于用戶的設(shè)置確定中心的緯度和經(jīng)度和緯度和經(jīng)度計算出活動維持當前的對象可以超過和平活動預定半徑。結(jié)果的基礎(chǔ)上的歧視,設(shè)置相應的標志。
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本文利用單片機無線收發(fā)模塊2.4 GHz的CC2420和Atmega128超低功耗微控制器結(jié)合超聲波發(fā)生接收電路組件硬件部分,利用VC++進行上位機軟件開發(fā),構(gòu)建了一個短距離的超聲波定位系統(tǒng),該系統(tǒng)定位精度可達到厘米級。
動力定位系統(tǒng)首先在海洋鉆井船、平臺支持船、潛水器支持船、管道和電纜敷設(shè)船、科學考察船、深海救生船等方面得到應用,其主要原理是利用計算機對采集來的環(huán)境參數(shù)(風、浪、流),根據(jù)位置參照系統(tǒng)提供的位置,自動地進行計算,控制各推力器的推力大小,使船舶保持艏向和船位的"紋絲不動"。
動力定位系統(tǒng)簡介
船舶的動力定位系統(tǒng)從70 年代逐漸發(fā)展起來,在海洋工程、科學考察等領(lǐng)域有著重要的用途。隨著船舶電力推進的成熟和自動控制理論的發(fā)展,動力定位系統(tǒng)的性能也不斷提高。動力定位系統(tǒng)的組成動力定位系統(tǒng)包括3 個分系統(tǒng):動力系統(tǒng)、推力器系統(tǒng)和動力定位控制系統(tǒng)。動力系統(tǒng)動力系統(tǒng)一般來說是給整個動力定位系統(tǒng)提供電力的。一般的船舶電站可兼作動力系統(tǒng),但應滿足一些特殊要求。輸入(船位、控制器、推力器)輸出(船位、推力器系統(tǒng))推力器系統(tǒng)作為動力定位系統(tǒng)執(zhí)行部分,常用電動機或柴油機驅(qū)動的推進器。主推進裝置(包括其舵系統(tǒng))可兼作動力定位系統(tǒng)的推力器,在船舶進入動力定位運作模式時,由動力定位系統(tǒng)的控制器進行控制。為提高定位能力,主推進裝置可設(shè)計為全回轉(zhuǎn)推進器,例如Z 型推進、SSP 推進等。一般各推力器的工作組合應產(chǎn)生橫向、縱向推力及回轉(zhuǎn)力矩。動力定位控制系統(tǒng)動力定位控制系統(tǒng)包括控制器和測量系統(tǒng)??刂破髦傅氖莿恿Χㄎ幌到y(tǒng)總的控制部分,一般采用計算機控制的方法。測量系統(tǒng)包括位置參照系統(tǒng)、電羅經(jīng)、風向風速儀、傾角儀等,測量船舶的船位、艏向、縱傾橫傾角等船舶狀態(tài),以及風向、風力、流速等環(huán)境條件,通過接口輸入到控制器中??刂破鞲鶕?jù)人工輸入的船位和艏向,對測量系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)進行分析和運算,給出推力器的控制指令。動力定位控制系統(tǒng)執(zhí)行的功能可總結(jié)如下:(1) 給出推力器的控制指令。(2) 測量船舶的船位、艏向等船舶狀態(tài)。(3) 測量風向、風力等環(huán)境條件。(4) 接收各種操縱指令的人工輸入。(5) 動力定位系統(tǒng)的故障檢測及報警。(6) 動力定位系統(tǒng)工作狀態(tài)的顯示。動力定位系統(tǒng)的系泊試驗動力定位系統(tǒng)在進行系泊試驗之前,應確認已取得本社頒發(fā)的產(chǎn)品證書,并確認布置和安裝已嚴格按本社審批的圖紙進行,采用的工藝滿足本社有關(guān)規(guī)定。動力系統(tǒng)系泊試驗動力系統(tǒng)的各組成部分,如發(fā)電機、發(fā)電機原動機、主配電板等,應滿足船舶建造檢驗的一般要求。另外還應進行下列檢驗:發(fā)電機組一臺發(fā)電機組不投入運行,并聯(lián)運行其他發(fā)電機組,逐個啟動幾臺功率較大的推力器電動機。啟動期間引起的電壓降不超過15%。動力管理系統(tǒng)(1) 進行發(fā)電機的自動并聯(lián)及自動解列試驗。動力管理系統(tǒng)(通常是船舶電站的自動管理系統(tǒng))應能在運行的發(fā)電機負荷較重時,自動啟動備用發(fā)電機投入電網(wǎng),即自動并聯(lián)。并在運行的發(fā)電機負荷較輕時,自動切斷一臺發(fā)電機的供電并停止其原動機的運轉(zhuǎn),即自動解列。建議自動并聯(lián)可設(shè)置在單臺發(fā)電機的輸出功率超過額定功率的大約85%時進行。自動解列可設(shè)置在單臺發(fā)電機的輸出功率低于額定功率的大約30%時進行。(2) 進行重負載詢問試驗。動力定位系統(tǒng)的重負載通常是推力器的電動機。在其啟動前應向動力管理系統(tǒng)發(fā)出詢問信號,動力管理系統(tǒng)根據(jù)運行發(fā)電機的功率裕量發(fā)出允許啟動指令。否則啟動備用發(fā)電機再發(fā)指令?;虍斦麄€動力系統(tǒng)的功率裕量都不足以啟動負載時,禁止其啟動,這就是所謂重負載詢問,或稱為大功率詢問、重載詢問。系統(tǒng)的各個重負載均應進行試驗。(3) 試驗高電力負載報警功能當總的電力負載超過運轉(zhuǎn)中發(fā)電機總?cè)萘康念A定百分比時,應發(fā)出報警。報警的設(shè)定值應在運轉(zhuǎn)容量50%至100%之間可調(diào),并應按運行發(fā)電機的數(shù)量和任一臺發(fā)電機失靈的影響加以確定。該報警的設(shè)定值可設(shè)于自動并聯(lián)時的功率百分比之上。(4) 發(fā)電機超負荷時,推力器負載自動調(diào)整功能的試驗。運行發(fā)電機負荷超過100%時,推力器應降低功率運行。可根據(jù)實際情況進行模擬試驗,如可降低超負荷的功率設(shè)定值。在發(fā)電機輸出功率超過設(shè)定值時,驗證推力器進行自動降速。(5) 注意動力定位系統(tǒng)控制器與動力管理系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。配電板(1) 檢查主配電板匯流排的分段及其連接,對于DP-3 附加標志,每一匯流排要以A-60 進行分隔,在每個分隔內(nèi)均應設(shè)有斷路器連接。(2) 在DP 控制中心,應設(shè)置連續(xù)顯示器,顯示發(fā)電機的在線功率儲備,即在線發(fā)電機的容量與輸出功率的差。對于分段式匯流排,每一分段要設(shè)置這種指示器。如果推力器的操作不會引起電站的過載,可不要求設(shè)儲備功率指示器。動力定位控制系統(tǒng)系泊試驗計算機(1) 如果計算機出現(xiàn)故障或未準備好就進行控制,應發(fā)出報警。(2) 當檢測出一套計算機系統(tǒng)有故障時,應能自動轉(zhuǎn)至冗余計算機系統(tǒng)控制。當控制從一個計算機系統(tǒng)向另一個計算機系統(tǒng)切換時,應保持平穩(wěn)動力定位操作,其變化應保持在可接受的操作范圍內(nèi)。應試驗予以確認。(3) 每一個動力定位計算機系統(tǒng)必須提供不間斷電源(UPS),以確保任何動力故障不會影響一臺以上的計算機。不間斷電源電池的容量需支持至少30 分鐘的操作。推力器手柄控(1) 在動力定位控制站設(shè)有各個推力器的手動控制器,逐一試驗啟動、停車、方位和螺距/轉(zhuǎn)速控制的操縱控制。對于高壓電動機可不包括啟動停止的操縱。(2) 動力定位手動控制臺上連續(xù)顯示的各推力器運行/停車、螺距/轉(zhuǎn)速和方位應精確。(3) 推力器的手動控制應在任何時候都能起作用,包括自動控制和操縱桿控制出現(xiàn)故障的情況下。(4) 在DP控制站逐一試驗推進器的應急停止裝置。推力器的聯(lián)合操縱桿控推力器的聯(lián)合操縱桿控制一般是由設(shè)于動力定位控制站的一個操縱桿同時控制多個推力器的運轉(zhuǎn),實現(xiàn)縱向推力、橫向推力、回轉(zhuǎn)力矩及這些分量的組合。通常用于軌跡控制。在碼頭系泊試驗時,應確認操縱桿可同時操縱各推力器。推力器的自動控制推力器的自動控制是人工將給定的船位、艏向輸入到控制器中,由推力器根據(jù)指令自動地將船舶調(diào)整到期望的船位及艏向,并加以保持。(1) 對于DP-1 附加標志,模擬計算機的嚴重故障,計算機系統(tǒng)執(zhí)行自檢程序時,應停止工作,并通過自動方法或手動方法將轉(zhuǎn)速/螺距設(shè)置到零。(2) 對于DP-2 附加標志,計算機系統(tǒng)應執(zhí)行探測故障的自檢程序。如果在線工作的計算機系統(tǒng)探出故障,應自動轉(zhuǎn)換至備用計算機系統(tǒng)。在顯示裝置上應顯示正在實施控制的控制系統(tǒng)的標志。(3) 對于DP-3 系統(tǒng)應設(shè)有一個自動備用系統(tǒng),該備用系統(tǒng)的位置與主系統(tǒng)之間采用A-60級分隔隔離。至少應有一個位置參照系統(tǒng)和一臺羅經(jīng)與備用系統(tǒng)相連接,并獨立于主控制系統(tǒng)。備用系統(tǒng)應由操作者在主動力定位控制站或備用控制站啟動,這種轉(zhuǎn)換應確保任何單個故障不會使主控制系統(tǒng)和備用系統(tǒng)都不能工作。推力器控制方式的選擇(1) 在動力定位控制站,進行不同推力器控制方式的轉(zhuǎn)換。(2) 控制方式的選擇應布置成當動力定位控制方式出現(xiàn)故障后,總是能夠選擇手柄控制。傳感器系統(tǒng)(1) 應設(shè)置傳感器故障(過熱失電)報警及傳感器與動力定位系統(tǒng)通訊故障(短路、低阻、開路)報警。(2)傳感器間自動轉(zhuǎn)換出現(xiàn)故障時,應在控制站發(fā)出聽覺和視覺報警。(3)對于DP-3 附加標志,每類傳感器的一個必須和備用控制系統(tǒng)連接,并通過A-60 級分隔和其他傳感器分離。顯示和報警(1) 動力定位控制站應顯示從動力系統(tǒng)、推力器系統(tǒng)和動力定位控制系統(tǒng)傳來的信息,以確保這些系統(tǒng)在正常運行。安全操作動力定位系統(tǒng)所必需的信息應在任何時候均可得到。對設(shè)置的報警和顯示逐一進行試驗。(2) 對于具有DP-2 和DP-3 附加標志的船舶,操作員控制裝置應設(shè)計成操作屏的任何誤操作都不會導 致極限狀況。(3) 當動力定位系統(tǒng)及其控制的設(shè)備發(fā)生故障時,應發(fā)出聽覺和視覺報警。對這些故障的發(fā)生及狀態(tài)應進行永久的記錄。通信系統(tǒng)(1) 試驗下列雙向通信設(shè)施的有效性:a.動力定位控制中心與駕駛室的雙向通信b.動力定位控制中心與主機控制室的雙向通信c.動力定位控制中心與有關(guān)操作控制站的雙向通信(2) 確認通信系統(tǒng)獨立于船舶主電源。推力器系統(tǒng)系泊試驗推力器也可以在非動力定位狀態(tài)使用,其各部分應滿足一般的建造檢驗要求。如果操作次序的錯誤會導致危險狀態(tài)或設(shè)備損壞時,則應聯(lián)鎖。對設(shè)置的聯(lián)鎖功能進行試驗。安裝在駕駛室內(nèi)的控制器和指示器應有充分的照明,并可調(diào)光。對DP-2 附加標志,對動力定位系統(tǒng)至關(guān)重要的燃油、滑油、液壓油、冷卻水和氣動管路,以及電纜的布置應充分考慮火災和機械損壞。對于DP-2 附加標志,冗余管系(燃油、滑油、液壓油、冷卻水和氣動管路)不得與主系統(tǒng)一起穿越同一艙室。當不可避免時,管路必須安裝在A-60 級管道內(nèi)。冗余設(shè)備或系統(tǒng)的電纜不得與主系統(tǒng)一起穿越同一艙室,當不可避免時,電纜必須安裝A-60 級電纜通道內(nèi),電纜的接線箱不允許設(shè)置在這類電纜通道內(nèi)。動力定位系統(tǒng)的航行試驗動力定位系統(tǒng)的航行試驗大綱應根據(jù)船舶的實際情況與設(shè)計部門及船廠商定。聯(lián)合操縱桿模式的試驗動力定位系統(tǒng)的聯(lián)合操縱桿模式可進行航跡控制,可采用下列兩種方法試驗其有效性及控制精度。保持艏第一項試驗:(1) 系統(tǒng)準備,系統(tǒng)各部分投入工作,各部分之間通訊正常。(2) 在DP 控制臺上,設(shè)定艏向并記錄船位。(3) 啟動操縱桿。(4) 操縱船向正前方移動20 米。(5) 操縱船向正后方移動40 米。(6) 操縱船向正前方移動20 米。(7) 記錄船位與艏向并與初始船位及設(shè)定的艏向?qū)φ?,誤差應在設(shè)計要求范圍之內(nèi)。第二項試驗:(1) 系統(tǒng)準備,系統(tǒng)各部分投入工作,各部分之間通訊正常。(2) 在DP 控制臺上,設(shè)定艏向并記錄船位。(3) 啟動操縱桿。(4) 操縱船向正左方移動20 米。(5) 操縱船向正右方移動40 米。(6) 操縱船向正左方移動20 米。(7) 記錄船位與艏向并與初始船位及設(shè)定的艏向?qū)φ?,誤差應在設(shè)計要求范圍之內(nèi)。保持船位的旋轉(zhuǎn)試驗第一項試驗:(1) 系統(tǒng)準備,系統(tǒng)各部分投入工作,各部分之間通訊正常。(2) 在DP 操縱臺上,輸入自動保持的船位并設(shè)定船旋轉(zhuǎn)的圓心。(3) 在系統(tǒng)穩(wěn)定后,啟動操縱桿。(4) 操縱船順時針旋轉(zhuǎn)360 度。(5) 記錄船位并與初始船位相對照,誤差應在設(shè)計要求范圍之內(nèi)。第二項試驗:(1) 系統(tǒng)準備,系統(tǒng)各部分投入工作,各部分之間通訊正常。(2) 在DP 操縱臺上,輸入自動保持的船位并設(shè)定船旋轉(zhuǎn)的圓心。(3) 在系統(tǒng)穩(wěn)定后,啟動操縱桿。(4) 操縱船逆時針旋轉(zhuǎn)360 度。(5) 記錄船位并與初始船位相對照,誤差應在設(shè)計要求范圍之內(nèi)。自動模式的試驗動力定位系統(tǒng)的自動模式是根據(jù)人工輸入的船位和艏向自動定位并加以保持??刹捎孟铝蟹绞竭M行試驗:(1) 系統(tǒng)準備,系統(tǒng)各部分投入工作,各部分之間通訊正常。(2) 在DP 操縱臺上輸入給定的船位和艏向。(3) 啟動自動控制模式,保持6 至8 小時。期間每隔一段時間記錄其船位及艏向或由系統(tǒng)自動記錄。(4) 考察船位及艏向的誤差,應在設(shè)計要求范圍之內(nèi)。注意:在整個系統(tǒng)進行操作時,至少有連續(xù)2 小時的氣候條件達到一定水平,即使推力器上的平均載荷達到50%或更高。當環(huán)境條件無法達到上述要求時,可推遲到在適當場合下作為一個特殊的試驗來進行。故障模式與影響分析試驗DP 定位系統(tǒng)應進行故障模式與影響分析(FMEA),編制FMEA 報告或作為替向的位移試驗代,可對每一種故障模式下的系統(tǒng)冗余度進行試驗。試驗的結(jié)果應能滿足其附加標志所要求的冗余度。詳細的冗余度試驗程序應提交審查。DP-2 附加標志進行FMEA 試驗時,應盡可能詳細地包括動力系統(tǒng)定位系統(tǒng)所有組成部分的主要部件,如發(fā)電機、推力器、配電板、GPS、電羅經(jīng)等,但可不包括具有適當保護的電纜和管系。在出現(xiàn)單一故障時(不包括一個艙室或幾個艙室的損失),在固定的作業(yè)范圍內(nèi),在規(guī)定的作業(yè)環(huán)境條件下,自動保持船舶的位置和艏向。DP-3 附加標志的船舶,F(xiàn)MEA 試驗同上條,但需要進行由于失火或進水造成一個艙室完全損失的模擬試驗。同時不論有無保護均要考慮電纜和管系故障的情況。對于DP-2 和DP-3 附加標志,進行"結(jié)果分析"試驗。這是一項軟件功能,可以連續(xù)驗證在出現(xiàn)最嚴重的故障時,船舶也可保持其位置。該分析可以證明當最嚴重的故障發(fā)生后,后續(xù)工作推力器可產(chǎn)生與故障前所要求的相同的合力和力矩。當最嚴重的故障會導致位置偏移(由于在當時的環(huán)境條件推力不足)時,"結(jié)果分析"應發(fā)出報警。對于需長時間才能安全終止的操作,"結(jié)果分析"應包括一項在人工輸入氣候趨勢的基礎(chǔ)上模擬當最嚴重故障發(fā)生后剩余推力及動力的能力。最嚴重的單個故障應包括一臺推力器不能工作、一臺發(fā)電機組不能工作、一個匯流排分段不能工作。應以實際的操作進行驗證。具體試驗的實施應按已審查的試驗程序進行。主要的試驗方法是模擬某一設(shè)備故障,考察其對系統(tǒng)的影響。實際有兩種情況:一種是備用設(shè)備投入工作,對系統(tǒng)無影響;另外一種是導致系統(tǒng)能力下降,如一臺推力器故障不工作,導致系統(tǒng)剩余能力減少,這時需要確認是否可以在規(guī)定環(huán)境條件下,仍然能夠定位。
雷電定位系統(tǒng)是一套全自動。大面積、高精度,實時雷電監(jiān)測系統(tǒng),能實時遙測并顯示地閃的時間、位置、雷電峰值和極性。回擊次數(shù)以及每次回擊的參數(shù),雷擊點的分時彩色圖清晰地顯示雷暴的運動軌跡。
在雷電工程技術(shù)領(lǐng)域應用最廣泛的雷電監(jiān)測技術(shù)手段雷電定位監(jiān)測技術(shù)是20世紀70年代末期由美國科學家提出并實現(xiàn),經(jīng)過不斷發(fā)展,已有40多個國家建立了雷電定位系統(tǒng),用于電力、石油石化、通信、航天航空、防災減災等領(lǐng)域。
雷電雷電定位系統(tǒng)是一整套全自動、大面積、高精度、連續(xù)性、實時雷電監(jiān)測系統(tǒng),能實時顯示雷擊的發(fā)生時間、位置、回擊次數(shù)等各種雷電參數(shù),并且能夠做到雷電信息的實時共享,是當今觀測和研究雷電,并進行雷電預警的高新技術(shù)。