空间技术中,卫星导航定位技术目前已基本取代了无线电导航、天文测量、传统大地测量技术而成为人类活动中普遍采用的导航定位技术,并在精度、实时性、全天候等方面对这一领域产生了革命性的影响。
由于GPS的全球性、全天候、高精度、实时等性能,已广泛应用于各个方面。目前的需求更向多学科技术融合、提高GPS使用可靠性、经济性、快速、高精度方向发展,充分使用GPS技术仍是国家和广大用户的迫切要求。目前以至近几年广大用户的需求主要体现在以下几个方面:
1、GPS技术与其他信息源相集成应用在智能交通系统、港口码头信息调度管理系统,以及困难特殊行业的调度系统等方面,如GPS技术与GIS技术、汔车电子技术等结合形成的车辆自主导航系统、集装箱管理系统、仓储数据库管理系统、危险品运输仓储管理系统等。
2、GPS技术应用与卫星通信也有着密切关系,特别是GPS差分及完备性服务信息通过数字广播卫星,可传送到各地移动用户,包括荒漠地区的广大用户是提高使用效益和可靠性的必要措施,也是特殊用户监控、救生的良好方式。
3、GPS技术的高时空分辨率的数据在测绘、地震监测、大气物理探测、地球引力场探测、工程监测等方面有发展的前景。
4、对于实时用户来说,迫切需要解决使用GPS技术时的完备性问题。
5、对于测量用户迫切需要解决统一的基准,将空间定位参考系统一致性或方便、合理转换问题。
一、GPS服务体系建设内容
面对GPS如此广泛的应用,为了使广大用户能够长期、安全、经济、有效地利用GPS资源,规范GPS的应用和开发,需要系统地建立GPS多功能综合服务体系。由此构建的系统直接服务于各行各业的用户,满足他们多领域、多用途、多机型的毫米级、厘米级、分米级乃至米级、十米级、数十米级的实时、准实时、快速、事后、动态或静态的需要。用户范围将不断扩大:
地球动力学、大地测量、工程测量、地球物理资源勘探、气象学、空间物理学;
城市测绘管理、国土管理、城市规划、地籍管理;
GIS、RS、航空摄影、智能化交通、机器人、车辆自主导航、船舶导航、航空导航、航天测控、星载导航;
紧急救护、安全保障、监控报警;
情报监测、大坝监测、精细农业、农业飞防、林业资源监测、环境监测、防灾减灾;
精确授时、电力系统定时同步、个人通信、个人计算机、照相机、手表、旅游等等等。
GPS多功能综合服务体系的建设主要包括三方面内容:
1、建立GPS连续运行基准站
“九五”期间,国家测绘局、中科院、交通部、中国地震局和总参测绘局等部门已经建立了分布全国的30多个GPS连续跟踪站,在管理上、技术上已经积累了丰富的经验,但也存在设备老化、管理技术规范标准不同一、部门分割等问题。
GPS连续运行基准站建设应该着眼于满足未来5~10年的科研、生产和技术发展的要求。数据成果共享,并且具有统一技术标准,采用多种数据通信链路;基准站网要基本覆盖全国,分布密度可略有不同,涵盖我国各主要大中城市并兼顾地壳块体,既供科学研究需要,又能满足经济发达地区的优先使用,从而形成满足多部门、多领域、多用途的高精度、全天候、实时、稳定运行的GPS多功能服务体系的基础框架设施。
2、建立GPS数据处理分析中心
GPS数据处理分析中心主要接收各基准站的观测数据,进行数据存储和处理,获得满足不同用户需要的数据信息和成果。GPS数据处理分析中心主要负责系统维护软件的研究与更新,系统数据库管理软件研制与更新,系统服务软件的研究、更新与推广,系统运作模式的更新、升级研究与实用化,应用软件开发和数据结果分析,提供数据信息和导航定位服务,并参与全球的地学等领域的国际合作。GPS数据处理分析中心必须建立相应技术标准、数据交换标准、服务标准等,具有推动和促进区域性的用户对精密定位、快速和实时定位导航的要求,及时满足国土测绘、城市规划建设、环境监测、防灾减灾、陆空交通监控等现代信息化管理的需要。同时根据需要,处理和分析全国的基准站数据,完成特定业务(如地震监测预报、电离层监测预报、灾害性气候预报等)。
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