《定位系统》课件2

定位系统定位系统是一种通过卫星信号或其他方式获取用户位置信息的技术它在各种应用中发挥着重要作用为用户提供了实时位置数据,课程简介系统全面本课程将全面介绍定位系统的概念、原理和技术涵盖、北斗、惯性导航等多种定位技术,GPS应用广泛定位系统广泛应用于导航、物流管理、智慧城市等领域为各行业提供精准定位和可靠服务,前景广阔随着技术的不断进步定位系统将在未来发挥更重要的作用带来更多创新应用,,定位系统的概念确定位置导航跟踪卫星定位定位系统是利用特定的技术和设备确定目定位系统可以实时监测和记录目标的位置变全球导航卫星系统是定位系统的主,GNSS标物体或人员的位置坐标的系统化为导航和路径规划提供支持要技术利用卫星发射的信号确定目标的三,,维坐标定位系统的组成定位源信号接收设备通信环节数据处理中心定位系统的基础是定位源包用于接收定位源发出的信号定位信息需要通过通信网络在负责对接收的定位数据进行汇,,括卫星、陆地无线电发射台或并进行信号处理、定位计算的各个环节进行传输和共享如总、分析和应用的中心系统,,者电磁信号源等它们能发出设备如接收机、车载终无线通信、卫星通信等为最终用户提供位置服务,,GPS定位信号供接收设备获取位置端等信息全球定位系统GPS全球定位系统是一种以卫星为核心的导航Global PositioningSystem,GPS定位系统能准确测定使用者的位置和时间信息它由一个由颗卫星组成的卫,24星群地面控制站和用户接收机三部分组成,系统由美国国防部研发为全球提供高精度的定位、导航和授时服务它利GPS,用卫星发射的无线电信号通过三角测量的方式以微秒级的精度确定目标的三维,,坐标的运作原理GPS卫星信号接收计算最终位置接收机接收来自多颗卫星的无线电信号获取每颗卫星的精确位GPS GPS,置和时间系统会综合多颗卫星的数据得出接收机的最终三维坐标位置信息,123三角测量定位通过测量接收到的卫星信号的时间差利用三角测量法计算出接收机的精,确位置的发展历程GPS年1973美国国防部启动了计划最初用于军事目的GPS,年1978第一颗卫星发射成功开启了系统的建设GPS,GPS年1993系统实现全球覆盖为民用用户提供服务GPS,年2000美国总统克林顿宣布取消信号的人为干扰提高了民用精度GPS,年2018系统演化至第三代提供更高分辨率和更精确的导航服务GPS,的应用领域GPS个人导航运输管理可以帮助个人用户获得自己的位置和周边信息提供导航路径在物流运输管理中可以实时跟踪车辆位置优化路径提高运输GPS,,GPS,,广泛应用于智能手机、车载导航系统等效率和安全性测绘和地理信息农业和环境监测在测绘、地理信息系统等领域有广泛应用可精确测量地理位置在农业管理和环境监测中发挥重要作用可精准指导农机作业GPS,GPS,,和距离并生成地图以及监测环境变化,北斗导航系统北斗导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统它于年2000启动建设经过多年的发展已成为继美国和俄罗斯,20,GPS之后的第三个全球性卫星导航系统GLONASS北斗系统提供全球范围内的定位、导航和授时服务采用自主知识,产权的系统架构和技术标准在精度、连通性和抗干扰能力等方面,具有独特优势北斗系统的优势全球覆盖高精度定位12北斗系统通过在地球轨道上部北斗系统的定位精度能够达到署多颗卫星能够实现全球范围厘米级远高于普通的系统,,GPS的定位服务这比等其他为用户提供更优质的导航体验GPS,系统具有更广泛的覆盖范围抗干扰能力强服务能力强34北斗系统采用先进的信号频谱除了提供导航定位功能北斗系,扩散技术具有更强的抗干扰能统还集成了通信、授时等多项,力能够确保在恶劣环境下也能服务为用户带来更全面的应用,,提供可靠的定位服务体验惯性导航系统惯性导航系统是一种依靠惯性原理进行定位和导航的系统它利用陀螺仪和加速度计等惯性测量装置测量物体的位置、速度和加速度通过数据处理算法计算出,物体的实时位置和航向惯性导航系统无需外部信号支持能够独立工作适用于,,信号弱或无信号区域GPS惯性导航的工作原理惯性测量1通过惯性传感器测量位置和速度变化计算位置2根据初始位置和速度变化计算当前位置反馈循环3不断修正位置信息以减少累积误差惯性导航系统通过安装在车辆或设备上的加速度计和陀螺仪等惯性传感器来测量位置和运动状态的变化系统会根据初始位置和这些测量数据进行计算从而持续确定当前位置为了避免累积误差系统会采用反馈机制进行持续校正,,惯性导航的特点高度自主性实时性强穿透性强惯性导航系统无需外部参考能够独立完成惯性导航系统可以实时测量和分析目标的位惯性导航系统无需外部信号能够穿透环境,,定位和导航具有高度的自主性和抗干扰能置和速度响应速度快适用于高速运动环境屏障在信号受阻的情况下仍能稳定工,,,,GPS力作差分全球定位系统差分全球定位系统通过在基准接收机和移动接收机之间建DGPS立差分修正提高定位的精度基准接收机固定位置连续测量,GPS,卫星的误差数据并通过无线电传输给移动接收机使用这种GPS,校正方式能够将定位精度提高到亚米级的原理和优势DGPS原理基于系统通过固定基准站提供差分修正数据提高定位精度DGPS GPS,,精度可提供厘米级甚至毫米级的高精度定位比单独使用有显著优势DGPS,GPS成本设备相对较廉价可广泛应用于测绘、航海、农业等领域DGPS,陆地移动定位技术基于蜂窝网络基于技术RFID12利用手机信号塔的信息估算位使用无线电频识别标签进行跟置适用于人员和车载设备定位踪常应用于仓储物流管理,,基于定位基于蓝牙定位Wifi34通过分析路由器信号强度利用蓝牙设备信号实现精准的Wifi来确定位置在室内定位中较为室内定位适用于商业零售等场,,常见景基于蜂窝网络的定位原理优势限制基于蜂窝网络的定位利用手机可以利用现有的蜂窝网络基础定位精度受基站密度、环境干与基站之间的信号强度、到达设施无需额外硬件投入成本扰等因素影响难以达到高精,,,时间等进行三角测量计算出较低适用于室内外各种环境度需要连接网络对移动设,,设备的大致位置备电量消耗较大定位技术RFID无线识别广泛应用低成本高效技术利用射频信号进行无线识别定位广泛应用于仓储管理、资产标签成本较低部署简单可以实现RFID RFIDRFID,,和定位无需接触或视线即可获取目标跟踪、智能交通等领域为企业提供有对大范围内物品的实时定位和监控,,的实时位置信息价值的定位数据基于的定位WIFI定位原理定位优势定位应用定位挑战WIFI WIFI WIFI WIFI定位利用接入点的定位系统能利用现有的定位广泛应用于室内导信号受环境影响大易受WIFI WIFIWIFIWIFIWIFI,信号强度根据三边测量法或基础设施成本低廉覆盖航、智慧家居、资产管理、人干扰定位精度受限需要大量,WIFI,,,,指纹匹配算法来确定设备的位范围广室内外均可使用定位员跟踪等领域为用户提供便的部署成本和维护工作未来,,,置通过测量距离和角度可以精度较高适用于各种场景捷的定位服务仍需要进一步提升定位技术,实现亚米级的定位精度基于蓝牙的定位蓝牙低功耗BLE蓝牙低功耗技术是定位系统的主要基础可在低能耗下实现室内定位,智能手机支持大多数现代智能手机都内置蓝牙模块可用于执行基于蓝牙的定位,信号强度定位基于检测设备与信标之间的信号强度来确定位置精度一般为米RSSI,1-3定位系统的精度对比

10.1米级分米级全球定位系统可提供米的定位精度差分可提升到分米级的定位精度GPS1-5GPSDGPS

0.011M厘米级亚米级基于和的室内定位系统可达厘米级精度基于北斗卫星导航系统的定位精度可达亚米级RFID Wi-Fi定位系统的应用案例个人导航系统车载导航系统物流管理系统智慧城市应用手机应用程序为个人提供车载导航系统为驾驶员提供道基于定位技术的物流管理系统定位系统在智慧城市中广泛应GPS实时路径规划和导航服务帮助路指引和交通信息提升驾驶体可实现车队调度、货物追踪和用如交通管控、公共服务、环,,,用户轻松到达目的地验和出行效率仓储优化提高物流运营效率境监测等提升城市管理水平,,个人导航系统随时掌握位置规划最优路径个人导航系统集成技术可导航系统能根据实时交通信息和GPS,以实时定位用户的位置为用户用户偏好为用户推荐最快捷、,,提供随时随地的导航服务最便利的出行路线智能语音交互个性化设置先进的语音识别和合成技术让导航系统允许用户自定义界面风,用户可以用语音与导航系统进行格、偏好设置等为每个用户提,自然交互操作更加便利供个性化体验,车载导航系统道路指引实时交通车载导航系统可以根据定位系统会实时监测交通信息提供路GPS,和地图数据给出详细的路径导航况预报和替代路径建议帮助驾驶,,,帮助驾驶员避免绕路快速抵达目员避开拥堵路段,的地多样功能除了基本的导航功能车载系统还可集成语音控制、多媒体娱乐、车况监测,等功能提升驾乘体验,物流管理系统货物追踪配送优化数据分析协同管理物流管理系统能实时监控货物系统可根据订单、库存和运力系统收集的运输数据可用于分系统整合了仓库、运输商和客的位置和状态帮助公司了解等因素自动规划最优的运输析并预测需求优化库存管理户等各方的信息促进物流各,,,,运输过程中的动态信息路径和派送时间提高配送效和提高决策支持环节的有效协作,率智慧城市应用智能交通管理公共设施监控利用定位系统实现车辆实时跟踪在城市公共场所部署定位设备实,、交通流量分析和智能调度缓解时监测人员流动情况提升公共安,,城市拥堵问题全管理效率个人导航服务资产管理优化将定位系统与移动互联网相结合通过定位技术跟踪和监控城市基,为市民提供个性化的出行导航和础设施提高资产利用效率和维护,路径规划管理水平定位系统的发展趋势卫星技术创新多传感器融合云计算和大数据物联网应用卫星硬件和软件不断升级，定综合利用、北斗、惯性导利用云计算和大数据分析技术结合物联网技术广泛应用于智GPS位精度和可靠性将持续提高航等多种技术，实现更准确定提升定位服务的智能化水平慧城市、车载导航等领域位定位系统的挑战与展望精度提升隐私保护当前定位系统的精度仍存在一定必须建立健全的隐私保护机制,局限性需要进一步提高定位的确保用户信息安全防止隐私泄,,准确性与可靠性露带来的问题系统兼容应用创新不同定位系统之间的互操作性有探索定位系统在智慧城市、无人待加强需要实现更好的融合与驾驶等新兴领域的创新应用前景,协作课程总结全面概述未来展望实践应用本课程全面介绍了各种定位系统的基本原理随着技术的不断进步定位系统必将在精度学习本课程后学生将能够了解各种定位系,,和发展历程涵盖了从全球卫星导航到基于、覆盖范围和实时性等方面持续提升并广统的特点并应用于实际的工程实践和技术,,,蜂窝网络和的定位技术泛应用于车载导航、智慧城市等领域创新中WIFI。