伽利略系统的应用规划.doc

伽利略系统的应用规划 3.1农业和渔业 精细农业要求实时获取地块中每个小区间（每平方米到每百平方米）土壤与作物信息，诊断作物长势和产量在空间上差异的原因，并按每个小区间作出决策，准确地在每个小区间上进行灌溉、施肥、喷药等等，以求达到最大限度地提高水、肥、药的利用率。精细农业要求实现：①精确的定位，精确地确定灌溉、施肥、沙虫的地点；②精确的定量，精确地确定水、肥、杀虫剂的施用量；③精确的定时，精确地确定作业的时间。正是卫星定位系统的不断完善和发展，为实现精细农业提供了基本的条件。在渔业领域，利用导航仪可以方便地进行航迹跟踪、制定航线并实现导航功能，获取各种有用的渔业信息，为分析、掌握渔场变化，争取稳产高产提供可靠手段。另外，导航系统能大范围防止非法捕鱼，监测国际条约的实施，并提供各种船舶的安全导航服务。 伽利略系统在农业和渔业方面的具体应用有以下几个方面： （1）化学药品喷洒 众所周知，化学药品通过控制病虫害和杂草来增加产量，但这些化学药品会污染环境，还会扩散到那些并不需要有高经济效益的地区。通过伽利略系统可以为飞机提供精确定位，因此飞行员能在需要的地区准确地喷洒适量的除草剂、杀虫剂或化肥。这种应用所需的定位精度优于1m，精确到厘米级会更理想。如果把伽利略接收机与喷洒工具、数据库或地理信息系统相连接，利用野外数据，操作人员就能控制整个喷洒过程。 （2）农作物产量监测 利用伽利略系统，农民能够辨认其土地是高产还是低产，从而进行有效的资源管理，如改变化学药品的使用量，在增产的同时也能将环境污染和费用降到最低。而要想做到这一点，必须对某片农田进行连续监测，伽利略接收机可以安装在收割机上，这样就能选择特别区域进行数据采样，并存储数据，从数据分析中形成产量图。 （3）农作物面积和牲畜跟踪 一些农业机构需要了解农用土地上的农作物面积，利用这些信息来发放农业补贴，并在自然灾害破坏庄稼时作为支付保险费的依据。以往，农民一般利用历史地籍簿资料所显示的地界线来上报其庄稼面积，但实际上每个季节都会有变化，这种信息并不准确；而伽利略系统可以提供农作物的精确面积，获得的测量数据还能够与地理信息系统相结合，在农业领域发挥更大作用。 （4）渔船导航和监测 利用电子导航系统，结合导航图数据和从伽利略系统获得的当前精确位置，了解渔船所在区域，能够实现渔船的安全导航，同时主控中心通过跟踪渔船的位置，确保其不在捕鱼禁区内。一旦渔船不遵守国际法，驶入禁区将会受到高额罚款，甚至被撤销捕鱼权。 3.2土木工程 土木工程是一个精度和可靠性要求很高的领域。通过与数字绘图相结合，伽利略系统能够对未来的建筑结构进行规划，并维护现存建筑。主要有以下几个方面： （1）结构监测 伽利略接收机能精确测量建筑物、桥梁、历史纪念碑等结构的移动和河流、湖泊的水位。监测中心利用这些数据对建筑结构的任何变化进行实时监测。例如，任何桥梁都有一个比其设计参数更高的负载量，对负载量的监测是非常有必要的，而卫星接收机技术和实时处理软件是有效的工具，能用于自动监测系统。 （2）机械导航 伽利略接收机与实时运动学技术相结合能用于引导各种重型机械设备，还能自动引导机械设备在危险环境下工作。 （3）建筑工地的管理和物流 对于大型建筑工地来说，通往工作区的道路经常发生变化，而且车辆来往频繁，因此必须进行有效的管理，避免因混乱的发生而导致危险，同时还能节省时间。伽利略系统能为建筑工地提供连续和高精度定位信息。 （4）公路/铁路基础设施维护 欧洲的高速公路和铁路网需要土木工程师对其进行专业维护，监测公路、铁路在形状或负载方面的任何变化。伽利略系统将有助于精确测量倾斜度和对准精度，维修车根据伽利略系统提供的信息来进行工作，从而避免交通混乱。 3.3能源 能源行业作为一种公共事业，其用户遍及各地，部门内部设备繁多、地理分散、数据量庞大、管理复杂。电力、石油和天然气能源网络的设计、建设和运行，以及每种能源的管理、输送设备都需要准确的定位系统，以便检修和维护。因此，可以说，能源行业是最迫切需要引入定位系统进行管理的部门之一。 （1）发电和配电的网络同步 随着配电网络的日益集成以及人们对节电和用电效率的日益重视，网络同步精确度和准确度的要求也越来越高。伽利略系统能确保电网系统具有相同的时标，一般要求电流扰动观测的时标误差必须小于1毫秒，提高了电流的同步观测能力。此外，对一些大功率发电机，比如大型天然气涡轮发动机、大型蒸汽涡轮发动机的管理，也需要严格的时间同步。电力能源很难存储，一旦发生故障，电流和电压的波动就会沿电网传播开。为使故障引起的损失降到最小程度，必须对电网监测装置进行可靠的远程控制。电力扰动有时足以摧毁线路设备，并导致长时间的电力中断。为了跟踪问题的根源，寻求最佳解决方式，必须单独对故障事件进行时间标记。由于时间同步性