8.2.1 物流追踪技术.pptx
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物流信息采集和跟踪技术课件
物流信息采集和跟踪技术
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由于国际上存在这两种编码系统，因此，我国产品销往美 国、加拿大时应使用UPC码，而出口到其他国家和地区时则应 使用EAN码。
③ Code 39条形码。是第一个字母、数字式码制，其应用比 一般的一维条形码广泛。最早为军用编码。
物流信息采集和跟踪技术
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④ ITF25码。又称为交叉25码，是一种长度可变的连续型 自校验数字式码制，其字符集为数字0～9。该条形码主要应用 于商品批发、物流、仓库、机场、生产/包装识别、工业生产中。 在所有一维条形码中，该条形码的密度最高。如图所示为交叉 25码示意图。
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二维码具有如下特点：
① 信息容量大。在76mm×25mm面积上，可以 容纳1 848个字母字符或2 729个数字字符，约1 000个 汉字信息，比一维条形码信息容量高几十倍。
② 编码范围广。PDF417码可以对照片、指纹、 掌纹、签字、声音、文字等进行编码。
③ 保密、防伪性能好。它可以采用密码防伪、 软件加密防伪及利用所包含的信息如指纹、照片等进 行防伪，因此具有极强的保密防伪性能。
② 建立产品档案。通过产品标识条形码在生产线上对产品生 产进行跟踪，并采集产品部件等数据作为生产过程信息，在生产批次计 划审核后就可以建立产品档案。
③ 通过生产线上的信息采集点来控制生产的信息。 ④ 通过产品标识条形码在生产线上采集质量检测数据，以产 品质量标准为准绳判定产品是否合格，从而控制产品在生产线上的流动， 有序地安排生产计划。
利用条码进行出入库和分货 利用条码进行拣货
物流信息集和跟踪技术
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3.1 条形码技术概述
1．条形码技术发展
条形码技术最早出现于20世纪40年代， 最初，由美国的两位工程师研究出用数字代 码表示食品种类，并获得美国专利，这标志 着条形码的诞生。
物流运输中的货物跟踪技术
物流运输中的货物跟踪技术在当今全球化的商业环境中，物流运输行业扮演着至关重要的角色。
随着市场竞争的日益激烈，客户对于货物运输的透明度和可控性提出了更高的要求。
货物跟踪技术作为物流运输领域的关键组成部分，为实现这一目标提供了有力的支持。
货物跟踪技术的发展历程可以追溯到几十年前。
早期的货物跟踪主要依赖于手动记录和电话沟通，这种方式效率低下且容易出错。
随着科技的不断进步，一系列先进的技术逐渐被引入到物流运输中，极大地提高了货物跟踪的准确性和实时性。
GPS（全球定位系统）是货物跟踪中最常用的技术之一。
通过安装在运输车辆或货物上的 GPS 设备，能够实时获取位置信息，并将其传输到物流管理系统中。
这使得物流企业和客户可以随时随地了解货物的当前位置，预估到达时间，从而更好地安排后续的工作。
除了 GPS，RFID（射频识别）技术也在货物跟踪中发挥着重要作用。
RFID 标签可以被附着在货物或运输容器上，当标签进入读写器的射频场时，能够自动传输存储在其中的信息，如货物的编号、品名、数量等。
这种非接触式的自动识别技术大大提高了货物信息采集的效率和准确性，减少了人工操作的繁琐和错误。
在物流运输的过程中，货物可能会经过多种运输方式，如公路、铁路、海运和航空。
为了实现全程跟踪，多式联运货物跟踪技术应运而生。
该技术整合了不同运输方式所采用的跟踪技术和信息系统，通过数据交换和共享，实现了货物在不同运输环节的无缝衔接和全程监控。
传感器技术也是货物跟踪的重要手段之一。
例如，温度传感器可以监测冷藏货物的温度变化，湿度传感器可以监控对环境湿度有要求的货物状态。
一旦传感器检测到异常情况，会立即发出警报，以便及时采取措施，保障货物的质量和安全。
货物跟踪技术不仅为物流企业带来了诸多好处，也为客户提供了更好的服务体验。
对于物流企业而言，实时准确的货物跟踪信息有助于优化运输路线，合理调配资源，提高运输效率，降低运营成本。
同时，能够及时发现和解决运输过程中的问题，减少货物损失和延误，提升企业的信誉和竞争力。
物流动态跟踪技术
绿色物流和可持续性发展将进 一步推动物流行业的环保化和 可持续发展，提高社会效益和 环境效益。
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基于移动网络的物流动态跟踪技术
要点一
总结词
要点二
详细描述
利用移动通信网络，实现物流信息的实时传输和共享，提 高物流效率。
基于移动网络的物流动态跟踪技术利用移动通信网络进行 数据传输，实现物流信息的实时共享。这种技术通过将移 动设备（如手机、平板电脑）与物流管理系统连接，使相 关人员能够随时随地获取物流信息，提高物流管理的透明 度和效率。同时，基于移动网络的物流动态跟踪技术还能 够提供即时的沟通平台，方便各方之间的信息交流和协作 。
技术发展历程
早期阶段
物流动态跟踪技术起源于20世纪80年代，早期主要依靠 GPS定位系统进行货物跟踪。
发展阶段
随着信息技术的发展，物流动态跟踪技术逐渐成熟，出现 了多种跟踪手段，如RFID、GIS等。
现代阶段
物联网、大数据、云计算等技术的广泛应用，推动了物流动态 跟踪技术的进一步发展，实现了更高效、更准确的货物跟踪。
AI和机器学习技术可以用于分析历史数据和实时数据，预测物流需求和优化运输路 线，提高物流效率和降低成本。
AI和机器学习技术还可以用于智能调度和排班，优化人力资源配置，提高工作效率。
AI和机器学习技术将进一步推动物流行业的智能化和自动化，提高物流效率和降低 成本。
区块链技术与物流动态跟踪的结合
区块链技术可以用于记录物流 信息，保证信息的真实性和不 可篡改性，提高物流透明度和
02
物流动态跟踪技术种类
基于GPS的物流动态跟踪技术
总结词
通过全球定位系统，实时获取物流运输工具的位置信息，实现动态跟踪。
物流实时追踪技术
大数据和云计算技术的应用
物联网技术的融合使得物流实时追踪技术更加全面和精细化，能够实现物品的全面感知和信息共享。
物联网技术的融合
02
CHAPTER
物流实时追踪技术的工作原理
总结词
全球定位系统是物流实时追踪技术的核心组成部分，通过接收卫星信号，实现对运输工具的精确定位和导航。
详细描述
全球定位系统利用多颗卫星覆盖全球范围，通过接收器接收到卫星信号后，经过计算处理，得出运输工具的经纬度、速度、时间等信息。这些信息可以实时传输给物流管理系统，实现对运输工具的实时追踪和调度。
配送过程可视化
实时追踪技术能够提供配送过程中的位置、配送员状态等数据，帮助管理者了解配送情况。
提高配送效率
通过实时追踪技术获取的配送数据，可以分析配送路线的效率和时效性，从而优化配送路径。
提升客户满意度
实时追踪技术能够让客户随时了解配送状态，提高客户满意度。
实时追踪技术能够实现供应链各环节的信息共享，提高协同效率。
物联网技术还可以实现智能化的物流设备控制，例如自动化仓库管理系统、智能搬运机器人等，提高物流作业的效率和准确性。
大数据分析技术可以对海量的物流数据进行处理和分析，挖掘出有价值的信息，为物流企业提供决策支持。例如，通过分析历史运输数据，预测未来的运输需求和运输路线，优化资源配置。
人工智能技术可以应用于物流决策优化，例如使用AI算法对运输路线进行智能规划和优化，提高运输效率并降低成本。同时，AI技术还可以应用于智能客服和智能调度等方面，提升客户体验和运营效率。
快速响应
实时追踪技术有助于快速响应各种物流问题，如丢失货物、运输延误等，提高物流服务水平。
03
02
01
通过自动化和智能化的实时追踪技术，可以减少人力投入，降低人力成本。
《物流动态跟踪技术》课件
案例分析
物流企业
某物流企业通过引入动态跟踪 技术，提高了运输效率，减少 了货物的损失率。
电商行业
电商企业借助物流追踪技术， 提供准确及时的物流信息，提 升了用户体验。
国际物流
国际物流企业通过引入物流追 踪技术，实现了货物全程跟踪， 提高了物流效率。
技术应用与未来展望
1
当前应用
物流追踪技术已广泛应用于物流行业，提升了物流效率和服务质量。
《物流动态跟踪技术》 PPT课件
物流动态跟踪技术通过使用现代科技手段，可以实时监控和追踪物流运输过 程中的各个环节，为企业提供高效而可靠的物流信息。
物流跟踪的意义பைடு நூலகம்
1 实时掌握货物位置
物流跟踪技术可以让企 业实时了解货物的位置 和运输情况，提高运输 过程的可控性。
2 优化物流流程
通过物流跟踪技术，企 业可以发现并解决运输 过程中的问题，进一步 优化物流流程，提高效 率。
云计算技术
利用云计算平台存储和分析物流数据，实现 物流跟踪与管理。
动态跟踪技术的优势
1 高效性
2 精准性
动态跟踪技术可以提供 实时而准确的物流信息， 大大缩短了信息传递时 间。
通过物流追踪技术，可 以精确掌握货物的位置 和状态，避免货物的丢 失和损坏。
3 可控性
通过动态跟踪技术的实 时监控，企业可以全面 掌握物流运输过程，提 高运输过程的可控性。
3 提升客户满意度
准确的物流信息跟踪可 以提供客户所需的即时 反馈，提升客户满意度 和信任度。
物流查询平台的应用
1. 信息发布
物流查询平台可以为企业提 供统一的信息发布平台，方 便企业与客户共享物流数据。
2. 跟踪查询
通过物流查询平台，客户可 以随时查询货物的位置和运 输状态，提供及时的物流信 息。
货物运输中的货物追踪和追溯技术
货物运输中的货物追踪和追溯技术一、引言货物运输是现代社会经济发展中不可或缺的环节，然而在运输过程中，货物的安全性和追溯能力成为了重要问题。
货物追踪和追溯技术应运而生，为货物运输提供了更高效、更安全的解决方案。
二、货物追踪技术的概述1.物联网技术随着物联网技术的快速发展，货物追踪技术得以迅速普及。
通过将传感器与物品相连，实时监控货物的位置、状态、温度等信息，物联网技术赋予了货物追踪功能更强大的能力。
2.全球卫星导航系统全球卫星导航系统如GPS、GLONASS等，通过卫星定位技术，可以精确获取货物的位置信息，并实现远距离的实时追踪。
这使得人们在货物运输过程中能够更加准确地了解货物的实时位置和预计到达时间。
3.无线通信技术利用无线通信技术，货物追踪系统可以实现与相关人员或机构的及时沟通，及时传输货物的运输过程信息。
这样一来，不仅可以更高效地解决货物运输中的异常情况，还能够提高货物的安全性。
三、货物追溯技术的意义1.保障货物安全货物追溯技术可以追踪货物从生产、运输到销售的全过程，确保货物在运输过程中不受损失或丢失，并能及时采取补救措施。
2.提高供应链透明度通过货物追溯技术，可以实现对供应链全过程的可视化管理，监控运输环节的安全性和效率，提高整体供应链的透明度，为供应链管理者提供更好的决策依据。
3.满足消费者需求货物追溯技术为消费者提供了对商品的准确了解和选择的权利，增强了消费者对商品的信任感。
消费者可以通过扫描产品上的追溯码，了解产品的生产地点、生产日期等信息，提高消费者购买决策的智能化。
四、货物追踪和追溯技术的应用案例1.物流公司的货物追踪系统众多物流公司已经应用了先进的货物追踪系统，运用物联网技术、卫星导航系统和无线通信技术，实现对运输车辆和货物位置、状态等信息的实时监控。
2.食品行业的产品追溯系统为了保障食品安全，许多食品企业引入了产品追溯系统。
通过追踪和追溯技术，消费者可以扫描商品包装上的二维码，获取产品的生产过程、原料来源等详细信息，确保食品的安全和可溯源。
物流信息跟踪与控制技术PPT课件
第20页/共29页
4.2.2 地理信息系统的基本功能
1
数据获取
2
数据预处理
3
数据存储与组织
4
数据查询与分析
5
图形展示与交互
第4章 物流信息跟踪与控制技术
第21页/共29页
4.2.3 地理信息系统的组成与工作原理
1）地理信息系统的组成
（1）计算机硬件系统
●计算机系统 ●数据输入设备 ●数据存贮设备 ●数据输出设备 ●数据通讯传输设备
第4章 物流信息跟踪与控制技术
第3页/共29页
4.1.1 全球定位系统概述
1）全球定位系统的概念 全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）是利用分布在约2万公里 高空的多颗卫星对地面目标的状况进行精确测定以进行定位、导航的系统，它主要用 于车辆、船舶和飞机的导航、对地面目标的精确定时和精密定位、地面及空中交通管 制、空间与地面灾害监测等。 GPS是美国第二代卫星导航系统，从20世纪70年代开始研制，历时20年，耗资 200亿美元，于1994年全面建成，是具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定 位能力的新一代卫星导航与定位系统。
第4章 物流信息跟踪与控制技术
第12页/共29页
案例：GPS在北京中远现代物流中的应用
三、业务需求
方方面面决定了在竞争日趋激烈的市场下，公路货物运输行业要立于不败 之地，提高自身运输管理和服务的科技含量日益重要，只有这样才能真正为 客户提供安全、快捷、经济、周到的服务。
有一个难题长期困扰着该公司，那就是总公司无法及时获得分布在全国各 网点及行驶在全国各个角落的车辆的业务状态和性能信息，以便进行有效监 控和管理。而广大货主，也希望通过某种渠道及时、准确地了解货物的运行 状态，为企业逐步走向“零库存”生产提供条件。
物流动态跟踪技术课件
可以说，地理信息系统是地图的一个延续，地理 信息系统扩展了地图工作的内容。
（二）信息系统
1．信息系统的基本组成 • 信息系统是具有采集、管理、分析和表达数据能力的
系统。 • 由计算机硬件、软件、数据和用户四大要素组成，另
外，智能化的信息系统还包括知识。
• 计算机硬件包括各类计算机处理及终端设备； • 软件是支持数据信息的采集、存储加工、再现和回答用户
• 3 矢量和栅格数据结构 • 要将实际地理世界的实体、现象在GIS概念世界表达，需要建
立一定的数据模型来描述地理实体及实体关系。在GIS领域， 目前普遍采用了两种数据模型：基于目标的和基于场的。
两者的优缺点比较见表
三、地理信息系统的工作流程 • 1．采集与数据输入 • 2．数据编辑与处理 • 3．数据的存储与管理 • 4．空间统计与分析 • 5．可视化表达与输出
问题的计算机程序系统； • 数据是系统分析与处理的对象，构成系统的应用基础； • 用户是信息系统所服务的对象。
2．信息系统的类型
根据系统所执行的任务，信息系统可分为事务 处理系统（Transaction process system）和决策 支持系统（Decision support system）。
地图数据 跟踪数字化
统计评价 显示终端
屏幕
遥感图像
数字资料
扫描数字化
键盘
编辑、修改、图像纠正等
地理数据库 空间数据 属性数据
评价评价
宏观决策
打印机
绘图机
地
图
数
图
表
据
文字报告 解释测图仪
数据采集与输入 数据编辑与处理
数据存储与管理
多维分析 空间统计与分析
磁带磁盘
（二）信息系统
1．信息系统的基本组成 • 信息系统是具有采集、管理、分析和表达数据能力的
系统。 • 由计算机硬件、软件、数据和用户四大要素组成，另
外，智能化的信息系统还包括知识。
• 计算机硬件包括各类计算机处理及终端设备； • 软件是支持数据信息的采集、存储加工、再现和回答用户
• 3 矢量和栅格数据结构 • 要将实际地理世界的实体、现象在GIS概念世界表达，需要建
立一定的数据模型来描述地理实体及实体关系。在GIS领域， 目前普遍采用了两种数据模型：基于目标的和基于场的。
两者的优缺点比较见表
三、地理信息系统的工作流程 • 1．采集与数据输入 • 2．数据编辑与处理 • 3．数据的存储与管理 • 4．空间统计与分析 • 5．可视化表达与输出
问题的计算机程序系统； • 数据是系统分析与处理的对象，构成系统的应用基础； • 用户是信息系统所服务的对象。
2．信息系统的类型
根据系统所执行的任务，信息系统可分为事务 处理系统（Transaction process system）和决策 支持系统（Decision support system）。
地图数据 跟踪数字化
统计评价 显示终端
屏幕
遥感图像
数字资料
扫描数字化
键盘
编辑、修改、图像纠正等
地理数据库 空间数据 属性数据
评价评价
宏观决策
打印机
绘图机
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图
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据
文字报告 解释测图仪
数据采集与输入 数据编辑与处理
数据存储与管理
多维分析 空间统计与分析
磁带磁盘
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8.2.1 物流跟踪技术
一、GPS概述 二、 各国GPS技术及发展 三、 GPS在物流等领域的应用 四、 无限定位技术LBS
小知识
全球四大卫星导航定位系统 (1)美国的GPS (2)俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统 (3)欧洲的伽利略卫星导航系统 (4)我国的北斗卫星导航系统
卫星定位技术回顾
1957年世界上第一颗人造地球卫星发射成功，40年来，人 造地球卫星技术在通信、气象、资源勘察、导航、遥感、大地 测量、地球动力学、天文学和军事科学等众多领域，得到了极 广泛应用。
它的作用是将主控站计算出的卫星星历、卫星轨道和卫星钟的 改正数等注入到卫星中。此外，也能自动向主控站发射信号，每 分钟报告一次自己的工作状态。
4.3 用户接收系统
GPS的用户设备主要由接收机硬件和处理软件组成。 GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元两大部分， 天线作用：捕获、跟踪卫星，接收放大GPS信号。 接收单元作用：对信号进行解调和滤波，求解信号相位 差 ，获得定位、测速、定时等数据。地图3. GPS系统的主要特点
• 定位精确度高 • 定位时间短（1s定位或测速） • 执行操作简便（“傻瓜化”） • 功能多、应用广（测量、导航、测速、测时） • 全球、全天候作业
4. GPS系统的组成
GPS系统包括三大部分：
– 空间部分—GPS卫星星座； – 地面控制部分—地面监控系统； – 用户设备部分—用户接收系统。
为满足军事和民用对连续实时和三维导航的迫切要求，1973年美国国 防部开始组织陆海空三军，共同研究建立新一代卫星导航系统的计划，这 就是目前所称的“导航卫星授时测距/全球定位系统”（Navigation Satellite Timing and ranging / Global Positioning System）简称 全球定位系统（GPS）。 GPS实施计划共分三个阶段： 第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从1973年到1979年，共发射了4 颗试验卫星。研制了地面接收机及建立地面跟踪网。 第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979年到1984年，又陆续发射了7 颗试验卫星，研制了各种用途接收机。实验表明，GPS定位精度远远超过 设计标准。 第三阶段为实用组网阶段。1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功 ，表明GPS系统进入工程建设阶段。1993年底实用的GPS网即（21+3， 21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星）GPS星座已经建成，今后将根据计划 更换失效的卫星。
人造地球卫星的出现，首先引起了各国军事部门的高度重 视。1958年底，美国海军武器实验室，开始着手建立为美国 海军舰艇导航的卫星系统，即“海军导航卫星系统”（Navy Navigation Satellite System——NNSS）。由于该系统卫 星都通过地极，也称“子午(Transit)卫星系统”。
一、GPS概述
1. GPS的定义
全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）， 利用卫星星座（通信卫星）、地面控制部分和信号接收机对地球表 面上任何地方的用户都能进行全方位导航和定位的系统，也称全球 卫星定位系统。
这个系统通过24颗地球同步卫星全天候向地面发送授时和定位信 号，其中高精度的信号仅供美国军方和北约盟军使用，普通用户只 能够接收和解析低经度的民用信号。
• GPS能对静态、动态对象进行动态空间信息的获取，快速、精度均 匀、不受天气和时间的限制反馈空间信息，使在地球上任何地方 GPS系统的用户，都能计算出他们所处的方位 。
• NAVSTAR卫星提供了P码（精码）和C/A码（粗码）两种定位服务， P码为军方服务，定位精度达到3M；C/A码对社会开放，定位精度 为10M。
用户部分：
接收并测卫星信 号 记录处理数据
提供导航定位信 息
空间部分： 提供星历和时间 信息 发射伪距和载波 信号 提供其它辅助信 息
地面控制部分： 中心控制系统 实现时间同步 跟踪卫星进行定轨
4.1 GPS空间卫星星座
GPS工作卫星及其星座由高 度约为2万km的21颗工作卫星 和3颗在轨备用卫星组成，记作 （21＋3）GPS星座。 空间卫星系统由均匀分布在6个 轨道平面上的24颗高轨道工作 卫星构成，每颗卫星都配备有 精度极高的原子钟（30万年的 误差为1s）。
GPS接收机天线
天线的基本作用是把来自于卫星信号的能量转化为相应的电 流，并经前置放大器进行频率变换，以便对信号进行跟踪、处 理和量测。
天线基本 类型
接收单元作用：对信号进行解调和滤波，求 解信号相位差 ，获得定位、测速、定时等数据。
GPS 接 收 机 单 元 构 成
导航型GPS机
手持式GPS产品
• 目前，美国正加紧部署研究GPSⅢ计划。为了满足到2030年的军用、 民用要求，GPSⅢ将选择全新的优化设计方案，放弃现有的24颗中 轨道卫星，采用全新的33颗高轨道加静止轨道卫星组网。据介绍， 与现有GPS相比，GPSⅢ的信号发射功率可提高100倍，定位精度 提高到0.2-0.5米，这样可以使GPS制导武器的精度达到1米以内。 届时，GPS的定位、导航和授时能力将得到进一步提高。
2. GPS的主要功能
• 军事上，GPS已成为自动化指挥系统、先进武器系统及新的战役 战术理论的一项关键性基本保障技术，它被广泛应用于陆海空及 战略导弹等各军兵种。
• 民用上，GPS能为地面车辆、人员、商船、渔船、游艇、民航机 导航定位，用于航道测量、河流及港口导航、大地测量、海洋石 油勘探、钻台井位的精确ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ位、管道铺设、机场着陆、交通管制 等。
u卫星星座的分布设置要保证地 球上任何地点，任何时刻至少 可以同时观测到四颗卫星。
4.2 地面监控系统
观测站（5个） 它的主要任务是接收卫星信号，监测卫星的工作状态，并向主
控站提供观测数据。 主控站（1个）
主控站为全系统提供时间基准，监视、控制卫星的轨道，处理 监测站送来的各种数据，编制各卫星星历，计算和修正时钟误差 及电离层对电波传播造成的偏差。 注入站（3个）
一、GPS概述 二、 各国GPS技术及发展 三、 GPS在物流等领域的应用 四、 无限定位技术LBS
小知识
全球四大卫星导航定位系统 (1)美国的GPS (2)俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统 (3)欧洲的伽利略卫星导航系统 (4)我国的北斗卫星导航系统
卫星定位技术回顾
1957年世界上第一颗人造地球卫星发射成功，40年来，人 造地球卫星技术在通信、气象、资源勘察、导航、遥感、大地 测量、地球动力学、天文学和军事科学等众多领域，得到了极 广泛应用。
它的作用是将主控站计算出的卫星星历、卫星轨道和卫星钟的 改正数等注入到卫星中。此外，也能自动向主控站发射信号，每 分钟报告一次自己的工作状态。
4.3 用户接收系统
GPS的用户设备主要由接收机硬件和处理软件组成。 GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元两大部分， 天线作用：捕获、跟踪卫星，接收放大GPS信号。 接收单元作用：对信号进行解调和滤波，求解信号相位 差 ，获得定位、测速、定时等数据。地图3. GPS系统的主要特点
• 定位精确度高 • 定位时间短（1s定位或测速） • 执行操作简便（“傻瓜化”） • 功能多、应用广（测量、导航、测速、测时） • 全球、全天候作业
4. GPS系统的组成
GPS系统包括三大部分：
– 空间部分—GPS卫星星座； – 地面控制部分—地面监控系统； – 用户设备部分—用户接收系统。
为满足军事和民用对连续实时和三维导航的迫切要求，1973年美国国 防部开始组织陆海空三军，共同研究建立新一代卫星导航系统的计划，这 就是目前所称的“导航卫星授时测距/全球定位系统”（Navigation Satellite Timing and ranging / Global Positioning System）简称 全球定位系统（GPS）。 GPS实施计划共分三个阶段： 第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从1973年到1979年，共发射了4 颗试验卫星。研制了地面接收机及建立地面跟踪网。 第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979年到1984年，又陆续发射了7 颗试验卫星，研制了各种用途接收机。实验表明，GPS定位精度远远超过 设计标准。 第三阶段为实用组网阶段。1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功 ，表明GPS系统进入工程建设阶段。1993年底实用的GPS网即（21+3， 21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星）GPS星座已经建成，今后将根据计划 更换失效的卫星。
人造地球卫星的出现，首先引起了各国军事部门的高度重 视。1958年底，美国海军武器实验室，开始着手建立为美国 海军舰艇导航的卫星系统，即“海军导航卫星系统”（Navy Navigation Satellite System——NNSS）。由于该系统卫 星都通过地极，也称“子午(Transit)卫星系统”。
一、GPS概述
1. GPS的定义
全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）， 利用卫星星座（通信卫星）、地面控制部分和信号接收机对地球表 面上任何地方的用户都能进行全方位导航和定位的系统，也称全球 卫星定位系统。
这个系统通过24颗地球同步卫星全天候向地面发送授时和定位信 号，其中高精度的信号仅供美国军方和北约盟军使用，普通用户只 能够接收和解析低经度的民用信号。
• GPS能对静态、动态对象进行动态空间信息的获取，快速、精度均 匀、不受天气和时间的限制反馈空间信息，使在地球上任何地方 GPS系统的用户，都能计算出他们所处的方位 。
• NAVSTAR卫星提供了P码（精码）和C/A码（粗码）两种定位服务， P码为军方服务，定位精度达到3M；C/A码对社会开放，定位精度 为10M。
用户部分：
接收并测卫星信 号 记录处理数据
提供导航定位信 息
空间部分： 提供星历和时间 信息 发射伪距和载波 信号 提供其它辅助信 息
地面控制部分： 中心控制系统 实现时间同步 跟踪卫星进行定轨
4.1 GPS空间卫星星座
GPS工作卫星及其星座由高 度约为2万km的21颗工作卫星 和3颗在轨备用卫星组成，记作 （21＋3）GPS星座。 空间卫星系统由均匀分布在6个 轨道平面上的24颗高轨道工作 卫星构成，每颗卫星都配备有 精度极高的原子钟（30万年的 误差为1s）。
GPS接收机天线
天线的基本作用是把来自于卫星信号的能量转化为相应的电 流，并经前置放大器进行频率变换，以便对信号进行跟踪、处 理和量测。
天线基本 类型
接收单元作用：对信号进行解调和滤波，求 解信号相位差 ，获得定位、测速、定时等数据。
GPS 接 收 机 单 元 构 成
导航型GPS机
手持式GPS产品
• 目前，美国正加紧部署研究GPSⅢ计划。为了满足到2030年的军用、 民用要求，GPSⅢ将选择全新的优化设计方案，放弃现有的24颗中 轨道卫星，采用全新的33颗高轨道加静止轨道卫星组网。据介绍， 与现有GPS相比，GPSⅢ的信号发射功率可提高100倍，定位精度 提高到0.2-0.5米，这样可以使GPS制导武器的精度达到1米以内。 届时，GPS的定位、导航和授时能力将得到进一步提高。
2. GPS的主要功能
• 军事上，GPS已成为自动化指挥系统、先进武器系统及新的战役 战术理论的一项关键性基本保障技术，它被广泛应用于陆海空及 战略导弹等各军兵种。
• 民用上，GPS能为地面车辆、人员、商船、渔船、游艇、民航机 导航定位，用于航道测量、河流及港口导航、大地测量、海洋石 油勘探、钻台井位的精确ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ位、管道铺设、机场着陆、交通管制 等。
u卫星星座的分布设置要保证地 球上任何地点，任何时刻至少 可以同时观测到四颗卫星。
4.2 地面监控系统
观测站（5个） 它的主要任务是接收卫星信号，监测卫星的工作状态，并向主
控站提供观测数据。 主控站（1个）
主控站为全系统提供时间基准，监视、控制卫星的轨道，处理 监测站送来的各种数据，编制各卫星星历，计算和修正时钟误差 及电离层对电波传播造成的偏差。 注入站（3个）