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GPS在现代交通中的应用
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  全球卫星定位系统(GPS)是美军70年代初在"子午仪卫星导航定位"技术上发展起来的具有全球性、全能性(陆地、海洋、航空与航天)、全天候优势的导航定位、定时、测速系统,由空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统三大子系统构成,已广泛应用于军事和民用等众多领域。在发达国家,GPS技术已经开始应用于交通运输和道路工程之中。目前,我国在这方面的应用也已开始起步。

  GPS在道路工程中的应用在道路工程中,GPS目前主要用于建立各种道路工程控制网及测定航测外控点等。高等级公路的迅速发展对勘测技术提出了更高的要求,由于线路长、已知点少,因此,用常规测量手段不仅布网困难,而且难以满足高精度的要求。目前,国内已逐步采用GPS技术建立线路首级高精度控制网。实践证明,在几十公里范围内的点位误差只有2cm左右,达到了常规方法难以实现的精度,同时大大提前了工期。GPS技术同样应用于特大桥梁的控制测量中。由于无需通视,可构成较强的网形,提高点位精度,同时对检测常规测量的支点也非常有效。如在江阴长江大桥的建设中,首先用常规方法建立了高精度边角网,然后利用GPS对该网进行了检测,GPS检测网达到了毫米级精度,与常规精度网的比较符合较好。

  GPS技术还在隧道测量中具有广泛的应用前景,其测量无需通视,减少了常规方法的中间环节,因此,速度快、精度高,具有明显的经济和社会效益。

  差分动态GPS在道路勘测方面主要应用于数字地面模型的数据采集、控制点的加密、中线放样、纵断面测量以及无需外控点的机载GPS航测等方面。GPS测量包含有三维信息,可用于数字地面模型的数据采集、中线放样以及纵断面测量。在中线平面位置放样的同时,可获得纵断面,在中线放样中需实时把基准站的数据由数据链传到移动站,从而提供移动站的实时位置。由于GPS仪器不像经纬仪那样可以指示方向,因此,需与CAD系统相结合,从而可在计算机屏幕上看到目前位置与设计坐标之间的差异。

  机载动态差分GPS应用于航测,在德国和加拿大已取得了成功,用载波相位差分测出每个摄影中心的三维坐标,而不再需要外控点测量,取得了良好的效果。

  GPS在汽车导航和交通管理中的应用三维导航是GPS的首要功能,飞机、船舶、地面车辆以及步行者都可利用GPS导航接收器进行导航。汽车导航系统是在GPS的基础上发展起来的一门新技术。它由GPS导航、自律导航、微处理器、车速传感器、陀螺传感器、CD-ROM驱动器、LCD显示器组成。

  GPS导航是由GPS接收机接收GPS卫星信号(三颗以上),得到该点的经纬度坐标、速度、时间等信息。为提高汽车导航定位的精度,通常采用差分GPS技术。当汽车行驶到地下隧道、高层楼群、高速公路等遮掩物而捕捉不到GPS卫星信号时,系统可自动导入自律导航系统,此时由车速传感器检测出汽车的行进速度,通过微处理单元的数据处理,从速度和时间中直接算出前进的距离,陀螺传感器直接检测出前进的方向,陀螺仪还能自动存储各种数据,即使在更换轮胎暂时停车时,系统也可以重新设定。
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