安全防范工程设计与施工技术讲座：GPSGISGSM监控报警系统.ppt

(4) GPS/GIS/GSM监控报警系统 GPS（Global Positioning System）即全球定位系统，是由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；另外，利用该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。 GIS（Geographic　Information　System,）即地理信息系统。是一种采集、处理、传输、存储、管理、查询检索、分析、表达和应用地理信息的计算机系统。它主要包括计算机硬件、软件、地理数据和用户等几个部分。地理信息系统技术广泛应用于农业、林业、国土资源、地矿、军事、交通、测绘、水利、广播电视、通讯、电力、公安、社区管理、教育、能源等几乎所有的行业。 GSM (Global System for Mobile Communication)全球移动通讯系统。 重点讨论以下内容； ●GPS定位原理和方法； ●GPS布网方法； ●城市汽车防盗反劫报警系统； ●城市汽车监控报警系统技术性能比较； ●地理信息系统GIS）； ●GPS/GSM汽车防盗预警系统。 4.1 GPS定位原理和方法 4.1.1 GPS系统的定义 GPS是利用导航卫星进行测距、测速和定时，能够为全球范围内海陆空各个用户连接、实时、全天候地提供高精度的三给位置、三维速度和时间信息的空间无线电导航系统。 全球卫星导航定位技术分为以下两类： 一类是美国的GPS 另一类是俄罗斯的GLONASS 美国的全球卫星定位系统（GPS），它是继阿波罗登月和航天飞机之后的第三航天工程，1973年美国授权研制第二代星基被动式无线导航定位系统，1993年全部发射部署完毕，1995年4月27日达到全运动状态。 俄罗斯的全球导航卫星系统GLobal Navigation Satellite System简称GLONASS，它是前苏联于1982年宣布研制开发的全球导航定位系统，前苏联解体前发射10颗，随后俄罗斯于1996年1月18日发射部署完毕，并投入全运动状态。 4.1.2 GPS系统的组成 GPS系统由三部分组成：空间部分、地面控制部分和用户部分。 1. 空间部分 GPS的空间部分是由24颗飞行在20183公里高空的GPS工作卫星所组成，这些GPS工作卫星共同组成了GPS卫星星座，其中21颗为可用于导航的卫星，3颗为活动的备用卫星[3]。这24颗卫星分布在6个倾角为55°的轨道上绕地球运动。卫星的运动周期约为12恒星时。每颗GPS工作卫星都发出用于导航定位的信号。GPS用户正是利用这些信号来进行工作的。 GPS卫星发射两种频率的载波信号，即频率为1575.42MHz的L1载波和频率为1227.60HMz的L2载波，它们的频率分别是其中频率10.23MHz的154倍和120倍，它们的波长分别为19.03cm和24.42cm。在L1和L2上又分别调制着多种信号，这些信号主要有： C/A码 C/A码又被称为粗捕获码，它被调制在L1载波上，是1MHz的伪随机噪声码（PRN码），其码长为1023位（周期为1ms）。由于每颗卫星的C/A码都不一样，因此，我们经常用它们的PRN号来区分它们。C/A码是普通用户用以测定测站到卫星间的距离的一种主要的信号。 P码 P码又被称为精码，它被调制在L1和L2载波上，是10MHz的伪随机噪声码，其周期为七天。在实施AS时，P码与W码进行模二相加生成必威体育官网网址的Y码，此时，一般用户无法利用P码来进行导航定位。 导航信息 导航信息被调制在L1载波上，其信号频率为50Hz，包含有GPS卫星的轨道参数、卫星钟改正数和其它一些系统参数。用户一般需要利用此导航信息来计算某一时刻GPS卫星在地球轨道上的位置，导航信息也被称为广播星历。 2. 地面控制部分 GPS的地面控制部分由分布在全球的由若干个跟踪站所组成的监控系统所构成，根据其作用的不同，这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站。主控站有一个，位于美国克罗拉多（Colorado）的法尔孔（Falcon）空军基地，它的作用是根据各监控站对GPS的观测数据，计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等，并将这些数据通过注入站注入到卫星中去；同时，它还对卫星进行控制，向卫星发布指令，当工作卫星出现故障时，调度备用卫星，替代失效的工作卫星工作；另外，主控站也具有监控站的功能。监控站有五个，除了主控站外，其它四个分别位于夏威夷（Hawaii）、 阿松森群岛（Ascencion）、迭哥伽西亚（Diego Garcia）、卡瓦加兰（Kwajalein），监控站的作用是接收卫星信号，监测卫星的工作状态；注入