差壓變送器研究GPS定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)背景和最初設(shè)計(jì)目的

    差壓變送器研究歷史發(fā)現(xiàn)，1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，多川部隊(duì)的飛機(jī)、坦克、軍車(chē)在茫茫沙漠上行軍、實(shí)施進(jìn)攻，盡管沙漠上沒(méi)有顯著的地面標(biāo)志，多國(guó)部隊(duì)的士兵卻始終不會(huì)迷失方向，這是因?yàn)槎嚅W部隊(duì)使用了GPs系統(tǒng)，使部隊(duì)能夠準(zhǔn)確地知道自己的精確位置，從而為戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利莫定了墓礎(chǔ)。同學(xué)們也可能看到了關(guān)國(guó)影片《國(guó)家的敵人》，片中被陷害的黑人律師，無(wú)論逃到哪里，美國(guó)國(guó)防部的特工人員都能夠準(zhǔn)確地跟蹤他，這也是利用了GYPS系統(tǒng)，在黑人律師的身上安裝了GPS微型接受器，即使他在運(yùn)動(dòng)的情況下，也會(huì)使他始終處于衛(wèi)星的監(jiān)控之下。
    從失事一飛機(jī)中死里逃生失蹤的飛行員，可以依靠GPS系統(tǒng)，很快就會(huì)被救獲。差壓變送器報(bào)告顯示，目前GPS已經(jīng)轉(zhuǎn)為民用，北京市和上海市的出租汽車(chē)已經(jīng)安裝上了GPS接收器，一旦出租汽車(chē)遭遇歹徒的劫持，司機(jī)啟動(dòng)報(bào)警裝置后，公安機(jī)關(guān)馬上就可以發(fā)現(xiàn)被劫持出租汽車(chē)的所在方位、街道，從在該街道生:行駛的上千輛汽車(chē)中很快確定被劫車(chē)輛，迅速組織替力，擒獲歹徒，營(yíng)救司機(jī)。
    1973年美國(guó)國(guó)防部組織海陸空三軍共同開(kāi)發(fā)研究建立新一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)計(jì)劃，這就是目前所稱(chēng)的授時(shí)與測(cè)距導(dǎo)航系統(tǒng)(Navigation  System  Timing  and  Ranging/Global  PositioningSystem- NAVRTAR/GPS)，簡(jiǎn)稱(chēng)全球定位系統(tǒng)(GPS) o
    GPS系統(tǒng)是在子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它主要由空間星座部分、地面監(jiān)控部分、用戶(hù)接收部分三大部分組成。
    按目前差壓變送器的方案，全球定位系統(tǒng)的空間部分使用18顆高度約為20200km的衛(wèi)星組成衛(wèi)星星座。18顆衛(wèi)星分布在六個(gè)等間距的軌道上，軌道面的相對(duì)赤道面上夾角為55'(如圖5-3所示)。每個(gè)軌道面有3顆衛(wèi)星，衛(wèi)星間隔120'。相鄰軌道面的衛(wèi)星的相位差40 '，即任一衛(wèi)星較其東面相鄰軌道面的最近衛(wèi)星向北沿其軌道超前40* o GPS衛(wèi)星軌道為近圓形，運(yùn)行1期約為11h58mino
    這樣的衛(wèi)星分布，除個(gè)別地區(qū)有不長(zhǎng)的時(shí)間外，可保證全球任何地區(qū)任何時(shí)刻都不少于有4顆衛(wèi)星可供觀測(cè)。這就提供了在時(shí)間上連續(xù)的全球?qū)Ш侥芰Α?br />     美國(guó)1978年發(fā)射第一顆GPS實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星以來(lái)，利用該系統(tǒng)進(jìn)行定位研究，開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)工作，發(fā)展迅速。由于發(fā)射GPS衛(wèi)星的數(shù)目分布合理(如表5.1所列)，能覆蓋全球的任何地方，所以在地球上任何地方均可以連續(xù)地同步觀測(cè)到至少4顆衛(wèi)星，從而保證全球、全天候地連續(xù)三維定位。GPS全球定位系統(tǒng)具有多功能、高精度為用戶(hù)提供三維位置、三維速度和時(shí)間信息。
    隨著(;PS系統(tǒng)的應(yīng)川發(fā)展, GPS應(yīng)川于海上、空中、陸地上運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的異航，車(chē)輛引行、導(dǎo)彈制導(dǎo)、精密定位、動(dòng)態(tài)觀測(cè)、設(shè)計(jì)安裝、時(shí)間傳遞和速度測(cè)最等領(lǐng)域，而且對(duì)運(yùn)動(dòng)月標(biāo)的監(jiān)控和管理以及運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的報(bào)普、救援也獲得了成功的應(yīng)用。在測(cè)量方而，差壓變送器推測(cè)這一定位技術(shù)在大地測(cè)及、工程測(cè)M、工程與地殼變形監(jiān)測(cè)、地籍測(cè)_LS航空攝影測(cè)最、海洋測(cè)繪等領(lǐng)域發(fā)揮作用。

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