基于GPS的公交车自动报站系统的设计与实现(4)
2.1.1 GPS车辆定位的优点
GPS在各行领域应用十分广泛，比如测量，航空等。它应用于智能公交系统是用来准确定位公交车辆的位置，车辆根据GPS定位数据来进行自动服务。GPS在车辆定位时的优点有以下几个方面:
1、具有全球性、连续性，定位精度较高、误差有界、成本较低等优点。
2、安装相对方便。
3、信息量丰富，使用GPS对定位的精度和定位自动化程度的提高十分有利。
4、利用GPS系统的位置信息定位不存在累计误差，定位精度高。这样避免人工的里程修正，使系统的操作更加简便。
5、地面GPS接收设备类型丰富，有各种类型的功能各异的GPS接收机产品，用于测量的，用于导航的等等。
6、经济实惠，利用这种技术只需要一个GPS接收机便可以了。缺点:定位精度依赖于定位卫星的数目，这个数目依赖于地理环境。
2.1.2 智能公交服务系统与GPS的关系
公交车载终端利用GPS信息完成定位功能，根据定位完成自动报站等服务，解释如下:
1、自动报站原理
车载终端的CPU读取经配置存储于EPROM中的站台信息(经纬度坐标值、站台序号和站名等)，同时接收GPS接收机传过来的位置、时间、速度等即时信息，将有效的GPS信息与站台位置信息进行比较、计算，判断车辆的当前位置和到站、出站情况，通过语音和显示(LCD/LED屏)向车内乘客报站。
2、向中心汇报位置和车辆状况信息
车载终端在工作过程中定时向调度中心发送GPS数据、报告当前位置，根据GPS数据来判断到达站台或离开站台的情况时，向调度中心发送到站或出站消息，调度中心又将其分发给电子站牌，电子站牌接到消息及时响应作出相应的显示服务。综上所述，车载终端与电子站牌的服务都离不开GPS的定位信息，作出服务响应的依据是GPS信息，传送的数据也包括GPS数据，智能公交服务系统的研究与设计是建立在GPS的基础上展开的。
2.2 GPS组成
GPS由三个独立的部分组成:
1.空间部分---GPS卫星星座
2.地面控制部分---地面监控系统
3.用户设备部份---GPS信号接收机
2.2.1 GPS卫星星座
GPS卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座，记作(21+3) GPS星座。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道倾角为55度，各个轨道平面之间相距60度，即轨道的升交点赤道各相差60度。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差90度，一轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星超前30度。在两万公里高空的GPS卫星，当地球对恒星来说自转一周时，它们绕地球运行二周，即绕地球一周的时间为12恒星时。对于地面观测者来说，每天将提前4分钟见到同一颗GPS卫星。位于地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同，最少可见到4颗，最多可见到11颗。在用GPS信号导航定位时，为了计算观测站的三文坐标，必须观测4颗GPS卫星，称为定位星座。这4颗卫星在观测过程中的几何位置分布对定位精度有一定的影响。对于某地某时，甚至不能测得精确的点位坐标，这种时间段叫做“间隙段”。但这种时间间隙段是很短暂的，并不影响全球绝大多数地方的全天候、高精度、连续性与实时性。
2.2.2 地面监控系统
对于导航定位来说，GPS卫星是一动态己知点。卫星的位置是依据卫星发射的星历(描述卫星运动及其轨道的参数)算得的。每颗GPS卫星所播发的星历，是由地面监控系统提供的。卫星上的各种设备是否正常工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行，都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准，即GPS时间系统。这就需要地面站监测出各颗卫星的时间，求出钟差，然后由地面注入站发给卫星，卫星再由导航电文发给用户设备。GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。
下一篇：基于web的在线交流的设计与实现