以GPS為代表的衛(wèi)星導(dǎo)航引用產(chǎn)業(yè)已逐步成為一個(gè)全球性的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),普遍應(yīng)用于地理數(shù)據(jù)采集、測繪、車輛監(jiān)控調(diào)度和導(dǎo)航服務(wù)、航空航海、軍用、時(shí)間和同步、機(jī)械控制、大眾消費(fèi)應(yīng)用。
一、地理數(shù)據(jù)采集
人類80%的活動(dòng)與空間信息有關(guān),地理數(shù)據(jù)采集是GNSS最基本的專業(yè)應(yīng)用,用來確認(rèn)航點(diǎn)、航線和航跡。國土、礦產(chǎn)和環(huán)境調(diào)查等需要確定采樣的點(diǎn)位信息,鐵路、公路、電力、石油、水利等需要確定管線位置信息,房地產(chǎn)、資產(chǎn)和設(shè)備巡檢需要面積和航跡位置信息。GIS數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品正在成為滿足各行業(yè)對空間地理數(shù)據(jù)需求的常用工具。
二、高精度測量
衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用給測繪界帶來了一場革命,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在大地測量、資源勘查、地殼運(yùn)動(dòng)、地籍測量及工程測量等領(lǐng)域,在海洋測量和海洋工程中的應(yīng)用也已進(jìn)興起。與傳統(tǒng)的測量手段相比,衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用有巨大的優(yōu)勢:測量精度高;操作簡便,儀器體積小,便于攜帶;全天候操作;觀測點(diǎn)之間無需通視。
三、車輛監(jiān)控調(diào)度及導(dǎo)航服務(wù)
車輛監(jiān)控調(diào)度應(yīng)用系統(tǒng)通過GNSS全球定位技術(shù),利用通信信道,將移動(dòng)車輛的位置數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心,實(shí)現(xiàn)GIS的圖形化監(jiān)視、查詢、分析功能,對車輛進(jìn)行調(diào)度和管理。
車載導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)合了衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)、地理信息技術(shù)和汽車電子技術(shù),可在顯示器上精確顯示汽車的位置、速度和方向,為駕駛者提供實(shí)時(shí)的道路引導(dǎo)。
四、航空和航海應(yīng)用
· 航空應(yīng)用
為滿足日益增長的空中運(yùn)輸量的需求,適應(yīng)新型飛機(jī)航程的擴(kuò)展與航速的提高,克服陸基空中交通管理系統(tǒng)的局限性,國際民航組織(ICAO)決定實(shí)施基于衛(wèi)星導(dǎo)航、衛(wèi)星通信和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的新的空中交通管理系統(tǒng),即新航行系統(tǒng)。根據(jù)ICAO的要求,新系統(tǒng)和原系統(tǒng)在2005年前同時(shí)使用,到2010年全球范圍內(nèi)的陸基系統(tǒng)將逐步停止使用,2010年以后新系統(tǒng)將作為唯一手段在全世界范圍內(nèi)運(yùn)行。
· 航海應(yīng)用(主要包括救援、導(dǎo)航和港口運(yùn)作)
1992年2月1日,國際海事組織在全世界范圍內(nèi)實(shí)施《全球海上遇險(xiǎn)和安全系統(tǒng)》(GMDSS),利用海事衛(wèi)星(INMARSAT)改善海上遇險(xiǎn)與安全通信,建立新的全球衛(wèi)星通信搜救網(wǎng)絡(luò)。使用了全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)后,彌補(bǔ)了GMDSS系統(tǒng)在確定位置方面的不足。
海洋和河道運(yùn)輸是當(dāng)今世界上最廣泛應(yīng)用的運(yùn)輸方式,效率、安全和最優(yōu)化是海洋和河道運(yùn)輸重點(diǎn)。衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用,有效地實(shí)現(xiàn)了最小航行交通沖突,最有效地利用日益擁擠的航路,保證了航行安全,提高了交通運(yùn)輸效益。
衛(wèi)星導(dǎo)航廣泛應(yīng)用于港口船舶進(jìn)出港導(dǎo)航、現(xiàn)場調(diào)度指揮監(jiān)控、GIS建庫和維護(hù)、信息管理系統(tǒng)建設(shè)等方面,對加速港口現(xiàn)代化建設(shè)起到了不可替代的作用。
五、軍用
美國GPS系統(tǒng)當(dāng)初是為了軍事目的而建,建成之后在諸如1991年海灣戰(zhàn)爭、1995年波黑戰(zhàn)爭、1998年“沙漠之狐”行動(dòng)、2003年開始的“盟軍行動(dòng)”等歷次局部戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重要作用。衛(wèi)星導(dǎo)航在軍事上的應(yīng)用:為車、船、飛機(jī)等機(jī)動(dòng)工具提供導(dǎo)航定位信息;為精確制導(dǎo)武器進(jìn)行精確制導(dǎo);為野戰(zhàn)或機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)部隊(duì)提供定位服務(wù);為救援人員指引方向等。
六、時(shí)間和同步
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的每顆衛(wèi)星都裝有世界上最先進(jìn)的原子鐘,導(dǎo)航衛(wèi)星通過下發(fā)導(dǎo)航電文將時(shí)間信息傳遞給世界上所有有需求的用戶。無線通信網(wǎng)絡(luò)可以利用衛(wèi)星導(dǎo)航提供的時(shí)間信息進(jìn)行管理、標(biāo)識(shí)和在多頻率之間進(jìn)行同步;電力設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)使用時(shí)間信息作為時(shí)間基準(zhǔn),進(jìn)行時(shí)間標(biāo)記,而且還作為通用參考,用于所有系統(tǒng)的監(jiān)控和控制。
七、機(jī)械控制
衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用推進(jìn)了機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化、產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展進(jìn)程,使用衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)輔助控制的機(jī)械可用于防浪海堤建筑施工系統(tǒng);道路橋梁建筑施工系統(tǒng);航道疏浚系統(tǒng);露天礦山和鐵路、公路隧道開挖;精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等。
八、消費(fèi)應(yīng)用
娛樂、人/動(dòng)物跟蹤、車輛跟蹤、車載導(dǎo)航系統(tǒng)及通信應(yīng)用為消費(fèi)應(yīng)用。與專業(yè)性應(yīng)用相比,消費(fèi)應(yīng)用由于消費(fèi)群體廣泛,發(fā)展?jié)摿Ω蟆?br />
在登山、野外探險(xiǎn)、越野滑雪、汽車?yán)?、自駕旅游、穿越沙漠及原始森林等活動(dòng)中,帶有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的終端已成為戶外娛樂的首選裝備。此外,將衛(wèi)星導(dǎo)航模塊與多媒體娛樂單元結(jié)合形成的娛樂平臺(tái)可以提供基于位置的多種游戲方式。
衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)在人/動(dòng)物跟蹤方面的應(yīng)用方便了老人、孩子以及其他需要被保護(hù)的特殊群體的監(jiān)護(hù);可以實(shí)時(shí)地得到被監(jiān)護(hù)動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)軌跡、習(xí)性等信息。
結(jié)合了衛(wèi)星導(dǎo)航功能的通信設(shè)備可以提供用戶需要的所有導(dǎo)航定位服務(wù),如信息與導(dǎo)航服務(wù)、緊急幫助、跟蹤服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)相關(guān)服務(wù)等,這將是通信業(yè)的一次飛躍。
總之,若想窮盡GNSS的應(yīng)用領(lǐng)域,是十分困難的。因?yàn)樗恳惶於荚诋a(chǎn)生著新的應(yīng)用領(lǐng)域和分類。以上列舉的應(yīng)用領(lǐng)域僅僅是其應(yīng)用的冰山一角,希望能夠從這些現(xiàn)有應(yīng)用中為讀者啟迪思維、拓展探索從而開發(fā)出GNSS更多的應(yīng)用領(lǐng)域。
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