拓普康自动驾驶导航系统使用教程(拓普康导航售后)
拓普康FC-250如何格式化启动操作系统
[RESET]键(冷启动)在FC-250电池盖内,只需用笔按下,保持数秒钟,即可将
系统重置于出厂设置状态。注意:此时TopSURV软件在WinCE桌面上的图标将会丢失,需要重新安装。冷启动后,将会提示要校准笔光标,用笔按住十字并保持数秒钟即可,当校准了全部五个十字符号,按[ ENT]即可。
全站仪使用视频教程
木有,真木有。为什么?
因为专业,这玩意他妈需要专业知识去理解和学习。不是说看了视频你就真的懂了。
幽默一下:
一部动作片,男主能动上好几十分钟,你看了能动好几十分钟?
拓普康RTK如何设置电台,因为我的基准站和移动站在不到1公里的位置,信号就很弱了。
正常条件下,距离1公里没有信号,可能有几个原因:1、接收天线坏了,距离远就接收不到信号了2、发射电台功率设置的是低功率,发射距离本来就不远。3、信号干扰,建议换个频道能解决。
全站仪使用教程!
有控制测量 碎步测量等
碎步测量:地形图碎步测量要点
1.首先应熟悉仪器。
2.在平原地区,野地地形较简单, 但主要沟坎不可放过, 因地势较平坦, 高程点可以稀一些, 但有明显起伏的地方,�高处应延坡走向有一排点, 坡下有一排点, 这样画出的等高线才不会变形, 画上沟坎后, 等高线钻进沟坎,这样等高线才不会相交。平原地区的房屋应在一排房的两边控制, 不可以用短边两点和长边距离画房, 那样误差太大。有必要时该上房则上房 ,可以得到事半功倍的效果。有些地方无法看到,可用仪器把周围打出来,里面的用钢尺量, 不要以为钢尺量的不准, 实践证明,量出来的和测的一样准, 而且可以提高效率。 测图时一定要注意电杆的类别和走向以及是否有地下接口。有的电杆上边是输电线,下边是配电线或通讯线,应画主要的。成行的电杆不必每一个都测,可以隔一根测一根或隔几根测一根,因为这些电杆是等间距的,在做内业时可用等分插点画出, 精度也很高, 但有转向的电杆一定要测。道路要测一边,量出路宽,这样画出来才好看。 地下光缆不可放过, 但有些光缆, 例如国防光缆须经某些部门批准方可在图上标出。
3.在测山区时,主要是地形,但并不是点越多越好, 做到山上有点, 山下有点,确保山脊线,山谷线等地性线上有足够的点, 这样画出的等高线才想且不变形。在山区特别是在半山腰建的房子,�要把周围的大坎画出 , 这样在图上才可看出房屋是一层层的,有立体感。 在山区测图最好在山顶或半山腰设站,这样可以减少搬站,效率高。
4.测量员要对各种地形地物有一个总体概念,知道什么地物由几个点画出,一般点壮物一个点, 线壮物两个点, 圆形建筑物三个点, 矩形建筑物四个点…… 这也是对测图软件的熟悉程度。
5.碎步草图,在山区要和地形联系起来。 房屋相对位置要画好, 这样回去后便于处理内业和查错。 有写地物如电杆, 井盖, 可提出单独画,会使草图清晰不乱。
注:
1.在碎步测量支站时,有时站支的太远,定向要跑很远,为了避免这样,你可以一下支出两站,让两站较进,一个做摆站点,一个做定向点。
2.有些全站仪,如苏一光,在换电池后须重新定向,但跑尺的正在另一个山上或很远,再去定向很费时费事,你除了可以在搬站时换电池,还可以在电池快没电之前,先测一个点,然后换下电池,再用测的这个点定向,问题就解决了。
计算机技术的迅速发展和信息革命浪潮的冲击 测绘必然由自动化、数字化、信息化方向发展。数字测图取代模拟测图将成为必然。目前数字测图有两种模式 1.数字测记模式: 野外测记, 业成图。 一般使用的仪器是全站仪, 测量时全站仪直接记录点号、三维坐标,但是不能记录点间连接方式, 同时配画标注测点点号的人工草图, 到室内将坐标直接从全站仪传入计算机, 然后根据草图采用人机交式编辑成图。 这种方法成本交低,且精度交高,被普遍采用。 2.电子平板测绘模式:内外业一体化 ,所显即所测,实时成图。电子平板模式——全站仪+便携机+测图软件,外业测图时同时把数据传给计算机绘图,从而使数字测图的质量和效率全面超过白纸测图。随着便携机价格的下降,电子平板将发展成数字测图的住流。随着科技的进一步发展,数字测图将向自动化方向发展。1.全站仪自动跟踪测量模式。测站为自动跟踪是全站仪, 可以无人操作,可以遥控开机测量,全站仪自动跟踪, 自动描准,自动记录。我想在测量山地地区的等高线时十分方便。2.GPS测量模式。随着RTK实时动态定位技术的发展,它能够提供测点在指定坐标系的三维坐标成果在测程20KM以内可达到厘米几级精度。 RTK与电子平板测图系统连接,就可以现场成图,�并能实时给出点位坐标,�实现一步数字测图(无需先控制后碎部)提高了劳动生产率。 3.由于棱镜技术的发展也将大大减轻野外作业的劳动强度。
我是RTK跑地形的,白天跑尺晚上画图一天一千多个点,无需画草图.我觉得最重要的一点就是能够记得你所跑过的地方的地形.这样内业画图就很容易了.
我看了,很好,我们还是四个人搞外业。但效率不高,主要还是人多但仪器和操着者速度有关。草图是个关键的东西。
补充1点:)
全站仪(国产仪器)看快没电时候最好在远处尖状物测个角度,换电池后瞄准那地方直接输入上次记录的角度就可以了.
写得很好,我们一般都是三人一组,同样也有一人画草图。
我们四个人,用简易代码法三人跑镜,无需草图,天气条件好的情况下,每月测图五至六平方公里.
不错不错的
topcon是什么牌子
TOPCON拓普康(北京)科技有限公司是奥腾思格玛(SIGM)集团的支柱企业,成立于2004年9月,由株式会社拓普康和北京拓普康商贸有限公司共同出资创办,注册资本金为400万美元。拓普康(北京)科技有限公司由中日专家团队共同管理,目前公司员工的25%为中高级技术管理人员。拓普康(北京)科技有限公司技积极引进具有国际水平的检测仪器、数控车床、高精度磨床、加工中心等设备,形成了高精度的加工和组装生产线。
拓普康(北京)科技有限公司的成立,是拓普康机构进入中国十五年来具有里程碑意义的大事,标志着拓普康(中国)事业发展进入了新的阶段。从仪器下线至今,已有成千上万台Made in China的拓普康仪器遍布祖国大江南北,并远销海外。面对激烈的市场竞争、多变的客户需求,拓普康(北京)科技有限公司始终以其品质屹立于行业之巅。
株式会社拓普康成立于1932年,是闻名于世界的光机电综合厂家。在其固有的光学技术上又融合进精密机械技术和电子技术,从而形成了光机电一体的精密机械制造体系。拓普康运用这一技术,开发。生产和销售医疗机械,测量仪器,产业机械等商品。在海内外获得了广泛的好评。
奥腾思格玛(SIGM)集团以关注人类的建设与健康为使命,核心投资业务集中在测量定位设备与解决方案、眼科医疗与眼镜设备以及信息系统的集成与开发,是集研发、制造、销售及服务于一身的高科技实体集团。 集团总部位于北京亦庄经济技术开发区,员工总数500余人。
经过多年的发展,集团已形成了具开放性和包容度的企业文化。SIGM始终以品牌、投资、产业打造自己的企业王国,以助力行业发展、推进行业学科建设和公益事业为己任,在关注人类的建设与健康的高科技领域形成产业与资本的互动,走多元化、一体化、集团化之路,不断为股东、客户和员工创造新的价值。
GPS(Global Positioning System)全球定位系统是美国研制并在1994年投入使用的卫星导航与定位系统。其应用
主要是为船舶,汽车,飞机等运动物体进行定位导航。例如:
1.船舶远洋导航和进港引水 2.飞机航路引导和进场降落 3.汽车自主导航 4.地面车辆跟踪和城市智能交通管理 5.紧急救生 6.个人旅游及野外探险 7.个人通讯终端(与手机,PDA,电子地图等集成一体) 1.电力,邮电,通讯等网络的时间同步 2.准确时间的授入 3.准确频率的授入 1.各种等级的大地测量,控制测量 2.道路和各种线路放样 3.水下地形测量 4.地壳形变测量,大坝和大型建筑物变形监测 5.GIS应用 6.工程机械(轮胎吊,推土机等)控制 7.精细农业
GPS首次出现在军事应用
1989年,一群认真专注的工程师和一个伟大的产品构想,造就了今日全球卫星定位导航系统的领导品牌GARMIN—兼具最佳的销售成绩与专业技术。由制造当初在波斯湾战争中被联军采用的第一台手持GPS,到现今成为GPS 的第一品牌,GARMIN的产品以更优良的功能和用途远远超越传统GPS接收器,并为GPS立下一崭新的里程碑。 为了缓解当时“沙漠风暴”行动时军用GPS接收装置短缺的问题,美军考虑购买民用GPS接收装置。民用接收装置的导航功能和军用装置完全一样,只不过不能识别军用加密信号而已。因此,到了“沙漠盾牌”军事行动的时候,美国国防部就提前购买了数千套民用GPS接收装置装备各参战部队,占到了所有的5300套接收装置的85%。
GPS在道路工程中的应用
GPS在道路工程中的应用,目前主要是用于建立各种道路工程控制网及测定航测外控点等。随着高等级公路的迅速发展,对勘测技术提出了更高的要求,由于线路长,已知点少,因此,用常规测量手段不仅布网困难,而且难以满足高精度的要求。目前,国内已逐步采用GPS技术建立线路首级高精度控制网,然后用常规方法布设导线加密。实践证明,在几十公里范围内的点位误差只有2厘米左右,达到了常规方法难以实现的精度,同时也大大提前了工期。GPS技术也同样应用于特大桥梁的控制测量中。由于无需通视,可构成较强的网形,提高点位精度,同时对检测常规测量的支点也非常有效。GPS技术在隧道测量中也具有广泛的应用前景,GPS测量无需通视,减少了常规方法的中间环节,因此,速度快、精度高,具有明显的经济和社会效益。 GPS在个人定位中的应用 国内首款语音彩信GPS定位器-- 昱读全资科技语音彩信GPS定位器为列,它内置全国的地图数 语音彩信gps定位器
据,无需后 台支持,结合了GPS全球定位系统、GSM通信技术、嵌入式语音播报技术、GIS技术、GIS搜索引擎、图像处理技术和图像传输技术,直接回复终端中文地址、彩信、或语音播报地理位置
GPS在汽车导航和交通管理中的应用
三维导航是GPS的首要功能,飞机、轮船、地面车辆以及步行者都可以利用GPS导航器进行导航。汽车导航系统是在全球定位系统GPS基础上发展起来的一门新 GPS应用
型技术。汽车导航系统由GPS导航、自律导航、微处理机、车速传感器、陀螺传感器、CD-ROM驱动器、LCD显示器组成。GPS导航系统与电子地图、无线电通信网络、计算机车辆管理信息系统相结合,可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能。
GPS在长途客运车辆管理中的应用(举例)
以国内首套专业的GPS长途客运车辆管理系统——它就是结合了卫星定位技术、GPRS/CDMA通讯业务、GIS技术、图像采集技术、计算机网络和数据库等技术,在客运公司建立一个总控(C/S结构和B/S结构相结合),其它设为分控,公安部门和运管部门等各部门建立专控的中心系统,系统由控制中心系统、无线通信平台(GPRS/CDMA)、全球卫星定位系统(GPS)、车载设备四部分组成一个全天候、全范围的驾驶员管理和车辆跟踪的综合平台;系统可对注册车辆实施动态跟踪、监控、拍照、行车记录、管理、数据分析等功能,监控车辆可以在电子地图上显示出来,并保存车辆运行轨迹数据;操作终端可任意选择服务器内部局域网或国际互联网对中心进行访问并可通过IE浏览器提供网上综合客车管理数据分析控制系统(B/S结构);
GPS技术在导航仪中的应用举例
国际领先GPS导航仪品牌:Ahada(艾航达)――源自美国硅谷,现已登录中国! 产品核心功能: 1) 地图查询 ◎可以在操作终端上搜索你要去的目的地位置。 ◎可以记录你常要去的地方的位置信息,并保留下来,也和可以和别人共享这些位置信息。 ◎模糊的查询你附件或某个位置附近的如加油站,宾馆、取款机等信息, 2) 路线规划 ◎GPS 导航系统会根据你设定的起始点和目的地,自动规划一条线路。 ◎规划线路可以设定是否要经过某些途径点。 ◎规划线路可以设定是否避开高速等功能。 3) 自动导航 ◎语音导航: ◎画面导航: ◎重新规划线路:
编辑本段引GPS种类
GPS卫星接收机种类很多,根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型;根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。 4.2.1 按接收机的用途分类 1. 导航型接收机 此类型接收机主要用于运动载体的导航,它可以实时给出载体的位置和速度。这类接收机一般采用C/A码伪距测量,单点实时定位精度较低,一般为±10m,有SA影响时为±100m。 这类接收机价格便宜,应用广泛。根据应用领域的不同,此类接收机还可以进一步分为: 车载型——用于车辆导航定位; 航海型——用于船舶导航定位; 航空型——用于飞机导航定位。由于飞机运行速度快,因此,在航空上用的接收机要求能适应高速运动。 星载型——用于卫星的导航定位。由于卫星的速度高达7km/s以上,因此对接收机的要求更高。 2. 测地型接收机 测地型接收机主要用于精密大地测量和精密工程测量。这类仪器主要采用载波相位观测值进行相对定位,定位精度高。仪器结构复杂,价格较贵。 3. 授时型接收机 这类接收机主要利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时,常用于天文台及无线电通讯中时间同步。 4.2.2 按接收机的载波频率分类 单频接收机 单频接收机只能接收L1载波信号,测定载波相位观测值进行定位。由于不能有效消除电离层延迟影响,单频接收机只适用于短基线(15km)的精密定位。 双频接收机 双频接收机可以同时接收L1,L2载波信号。利用双频对电离层延迟的不一样,可以消除电离层对电磁波信号的延迟的影响,因此双频接收机可用于长达几千公里的精密定位。 4.2.3 按接收机通道数分类 GPS接收机能同时接收多颗GPS卫星的信号,为了分离接收到的不同卫星的信号,以实现对卫星信号的跟踪、处理和量测,具有这样功能的器件称为天线信号通道。根据接收机所具有的通道种类可分为: 多通道接收机 序贯通道接收机 多路多用通道接收机 4.2.4 按接收机工作原理分类 码相关型接收机 码相关型接收机是利用码相关技术得到伪距观测值。 平方型接收机 平方型接收机是利用载波信号的平方技术去掉调制信号,来恢复完整的载波信号,通过相位计测定接收机内产生的载波信号与接收到的载波信号之间的相位差,测定伪距观测值。 混合型接收机 这种仪器是综合上述两种接收机的优点,既可以得到码相位伪距,也可以得到载波相位观测值。 干涉型接收机 这种接收机是将GPS卫星作为射电源,采用干涉测量方法,测定两个测站间距离。 经过20余年的实践证明,GPS系统是一个高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和定时的多功能系统。 GPS技术已经发展成为多领域、多模式、多用途、多机型的国际性高新技术产业。
测地型GPS
测地型接收机主要用于精密大地测量和精密工程测量。这类仪器主要采用载波相位观测值 进行相对定位,定位精度高。仪器结构复杂,价格较贵。根据使用用途和精度,又分为静态(单频)接收机和动态(双频)接收机即RTK. 目前,在GPS技术开发和实际应用方面,国际上较为知名的生产厂商有美国Trimble(天宝)导航公司、瑞士Leica Geosystems(徕卡测量系统)、日本TOPCON(拓普康)公司,国内厂家主要有南方测绘、中海达、华测、科力达等。 南方测绘的GPS接收机产品主要有RTK S82、S86、S82-1、S86-T、蓝牙静态GPS等。其中S82-T采用一体化设计,集成GPS天线、UHF数据链、BD970、天宝嵌入式定位技术、即插即用式U盘设计、蓝牙通讯模块、锂电池,其RTK定位精度:平面±(1cm+1ppm),垂直±(2cm+1ppm);静态后处理精度:平面±(2.5mm+1ppm),垂直±(5mm+1ppm);单机定位精度:1.5m(CEP);码差分定位精度:0.45m(CEP)。 中海达测绘的GPS接收机产品主要包括静态一体化接收机HD-8200G和GD-8200X,其中HD-8200G配备有无线遥控器,可远距离查看卫星状况等关键信息,8200X配备有语音导航功能,可通过面板直接设置静态采集关键参数卫星高度角和采样间隔。RTK产品主要有珠峰HD-5800、V8 CORS RTK、V8 GNSS RTK。RTK作业精度:静态后处理精度: 平面:±2.5mm+1ppm,高程:±5.0mm+1ppm,RTK定位精度: 平面:±1cm+1ppm,高程:±2cm+1ppm,码差分定位精度:0.45m(CEP),单机定位精度:1.5m(CEP)。V8具有八大创新技术。 华测的GPS接收机产品主要有X60CORS、X20单频接收机、X90一体化RTK、X60双频接收机等。国内通过中华人民共和国制造计量器具许可证获得的精度最高的产品,其中,X90为28通道双频GPS接收机,集成双频GPS接收机、双频测量型GPS天线、UHF无线电、进口蓝牙模块和电池,动态精度:水平10mm+1ppm,垂直20mm+1ppm;静态精度:水平5mm+1ppm,垂直10mm+1ppm,能达到10-30公里的作用范围(因实际地域情况有所差别),既可以承受从3米高度跌落到坚硬的地面,也可浸入水下1米深处进行测量。X90具有静态、快速静态、RTK、PPK、码差分等多种测量模式,精度范围为毫米级到亚米级。 而且可与天宝,徕卡等主流品牌联合作业。 科力达GPS是一个新兴品牌,主要型号有风云K9和静态K7。科力达风云K9双频RTK GPS接收机带电池重量0.8kg,为国内最轻一款GPS接收机,采用密封橡胶圈设计,防尘防水等级达到IP67。坚固轻便的外壳,抗2米自然跌落,2W低功耗,数据更新率高达20Hz,信号重捕获:0.5~1.0秒。静态精度:平面±3mm+1ppm,高程±5mm+1ppm;RTK精度:平面±1cm+1ppm,高程±2cm+1ppm;码差分定位精度:0.45m(CEP);单机定位精度:1.5m(CEP)。采用PAC和Vision 相关技术,能够有效消除来自天线附近或强多路径干扰环境下的多路径干扰信号,具有高精度、高可靠性和高数据采样率的特点,经升级可支持俄罗斯的GLONASS卫星定位系统,从而实现GPS+GLONASS双星系统定位能力。
车载GPS
当通过硬件和软件做成GPS定位终端用于车辆定位的时候,称为车载GPS,但光有定位还不行,还要把这个定位信息传到报警中心或者车载GPS持有人那里,我们称为第三方。所以GPS定位系统中还包含了GSM网络通讯(手机通讯),通过GSM网络用短信的方式把卫星定位信息发送到第三方。通过微机解读短信电文,在电子地图上显示车辆位置。这样就实现了车载GPS定位。 与此同时,在车上安装相应的探测传感器,利用车载GPS定位的GSM网络通讯功能,同样能把防盗报警信息发送到第三方,或者把这个报警电话、短信直接发送到车主手机上,完成车载GPS防盗报警。这里可以看出,车载GPS定位的GSM网络部分实际上是一个智能手机,可以和第三方互相通讯,还可以把车辆被抢,司机被劫、被绑架等信息发送到第三方。 所以说车载GPS定位是定位、防盗、防劫的。 目前市场销售很广阔,经常被大家提及的是一般的民用的导航gps,这样的gps主要是给汽车定位,导航。目前越来越发达的道路,错综复杂的高架桥给驾驶者越来越难分辨道路。导航车载gps的确是给驾驶者带来了极大的方便! 而且现在的导航gps还具有提前预警电子眼、查询全国旅游景点、酒店等服务。的确是旅游带来了极大的方便!以达伽马鹰隼G808为例,以上功能均可以自助实现,远程控制和查询!
类似车载GPS
类似车载GPS终端的还有定位手机、个人定位器等。GPS卫星定位由于要通过第三方定位服务,所以要交纳不等的月/年服务费。 目前所有的GPS定位终端,都没有导航功能。因为再需要增加硬件和软件,成本提高。 我们在电视里看到的车载GPS广告,和上述的车载GPS完全是两回事。它是一种GPS导航产品,当需要导航时,首先定位,也就是导航的起点,这与真正的GPS定位是不同的,它不能把定位信息传送到第三方和持有人那里,因为导航仪中缺少手机功能。比如你把导航仪放在车里,你朋友把车借开走了,导航仪不能发信息给你,那你就无法查找车辆位置。所以导航仪是不能定位的。 你说我买的是导航手机该行了吧,你想想,你把导航手机放在车上,现在车被盗了,那个手机会自己给你或第三方打电话发短信吗?它是需要人来操作的。所以说目前的导航终端都没有定位功能。 导航终端可以导航路线,让你在陌生的地方不迷路,划出路线让你到达目的地,告诉你自己当前位置,和周边的设施等等。 中国目前在GPS应该上取得了很大的市场.其中有很多公司是导航的.但是也有在GPS行业做定位管理的。 各种GPS/GIS/GSM/GPRS车辆监控系统软件、GSM和GPRS移动智能车载终端、系统的二次开发车辆监控系统整体搭建方案.系统广泛应用于公安,医疗,消防,交通,物流等领域。该方案基于NXP的PNX1090 Nexperia移动多媒体处理器硬件和由NXP与合作伙伴ALK Technologies联合开发的软件。NXP声称,该方案提供了设计师搭建一个带导航能力的低成本、多媒体功能丰富的便携式媒体播放器所需的一切,这些多媒体功能包括:MP3播放、标准和高清晰度视频播放和录制、FM收音、图像存储和游戏。NXP以其运行于PNX0190上的swGPS Personal软件来实现GPS计算,从而取代了一个GPS基带处理器,进而降低了材料清单(BOM)成本并支持现场升级。 跟随GPS 的一系列关联的应用都设计到数学和算法,和GIS系统,地图投影,坐标系转换! 由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差,大气对流层、电离层对信号的影响,以及人为的SA保护政策,使得民用GPS的定位精度只有100米。为提高定位精度,普遍采用差分GPS(DGPS)技术,建立基准站(差分台)进行GPS观测,利用已知的基准站精确坐标,与观测值进行比较,从而得出一修正数,并对外发布。接收机收到该修正数后,与自身的观测值进行比较,消去大部分误差,得到一个比较准确的位置。实验表明,利用差分GPS(DGPS),定位精度可提高到5米。
GPS预警器
GPS预警器是通过GPS卫星在GPS预警器中设定坐标来完成的,比如遇到一个电子眼,然后通过相关设备在电子眼的正下方设立一个坐标,这样,使得装上这个坐标点数据的预警器到达这个点时,在达到坐标点的前300米左右就会开始预警,告诉车主前面有电子眼测速,不能超速驾驶,这样就起到一个预警作用。这样的准确率跟数据点的多少是有关系的,主要就是利用卫星的定位来实现了。 这种利用电子眼的经纬度信息进行预警的方式,关键在于电子眼数据的及时更新.这种产品的缺点在于不能测到流动性测速,目前有些反测速型的GPS导航仪,如凯旋智能预警GPS,配有反测速雷达机系统,GPS预警和反测速雷达机预警,两套系统同时工作,能够全面的实现电子眼预警的功能.
GPStar智能GPS系统
主要由两大部分组成,即:本地的监控中心软件管理平台和远程的GPS智能车载终端。远程的GPS智能车载终端将车辆所处的位置信息、运行速度、运行轨迹等数据传回到监控中心,监控中心接收到这些数据后,会立即进行分析、比对等处理,并将处理结果以正常信息或者报警信息两类形式显示给管理员,由管理员决定是否要对目标车辆采取必要措施。
编辑本段GPS在新世纪的发展
进入21世纪,全球定位系统(GPS)在各方面的应用都将加强和发展。本文对GPS走向21世纪时的最新发展情况,特别是当前国际GPS服务(1GS)的产品内容、应用和服务等方面作重点介绍。 一 、GPS连续运行站网和综合服务系统的发展 在全球地基GPS连续运行站(约200个)的基础上所组成的IGS(International GPS Service),是GPS连续运行站网和综合服务系统的范例。它无偿向全球用户提供GPS各种信息,如GPS精密星历、快速星历、预报星历、IGS站坐标及其运动速率、IGS站所接收的GPS信号的相位和伪距数据、地球自转速率等。这些信息在大地测量和地球动力学方面支持了无数的科学项目,包括电离层、气象、参考框架、精密时间传递、高分辨的推算地球自转速率及其变化、地壳运动等。 (1) IGS现在提供的轨道有三类:一是最终(精密)轨道,要在10—12天以后得到它,常用于精密定位;二是快报轨道,要在1天以后得到,它常用于大气的水汽含量、电离层计算等;还有一类是预报轨道。 关于对GPS星钟偏差方面的估计,目前只有两个IGS分析中心提供。IGS目前近200个永久连续运行的全球跟踪站中,使用的外部频率标准近70个,其中约30个使用氢钟,约20个使用铯原子钟,约20个使用铷原子钟,其余的使用GPS内部的晶体震荡器。 (2) IGS还提供极移和世界时信息。IGS公布的最终的每日极坐标(x,y),其精度为±0.1mas,快报的相应精度为±0.2mas。GPS作为一种空间大地测量技术,本身并不具备测定世界时(UT)的功能,但由于一方面GPS卫星轨道参数和UT相关,另一方面,也和测定地球自转速率有关,而自转速率又是UT的时间导数,因此IGS仍能给出每天的日长(LOD)值。IGS现在还能进一步求定章动项和高分辨率的极移(达每2小时1次,而不是现在的1天1次),后者主要源于IGS各观测站观测质量的提高,数据传输迅速和及时,以及数据处理方法的改进,并没有本质的改变,而前者却是技术上的一个跨跃。 (3) IGS提供的一个极为有用和重要的信息是IGS的那些连续运行站(跟踪站)的坐标、相应的框架、历元和站移动速度。前者精度好于1cm,后者精度好于1mm/y。IGS站坐标所采用的坐标参考框架是和IERS互相协调的。1993年末开始使用ITRF91,1994年使用ITRF92,1995年到1996年中期使用ITRF93,1996年中期到1998年4月一直使用ITRF94,1998年3月1日转而采用ITRF96,1999年8月1日开始IGS采用ITRF97。 (4) IGS在测定短期章动方面的新贡献。众所周知,地球自转轴在地球表面上的移动称为极移,而它在惯性空间中的运动称为岁差和章动。 GPS技术不能确定UT,而只能确定日长。同样这一原则也适用于章动,即GPS数据不能测定章动的经度和倾角,但能确定这些量的时间变率(对时间的导数)。基于这一原理,用了3年的每天的ψ和ε值的资料,估算短期章动项的章动振幅,并与VLBI结果作了比较。结论认为,就测定章动短周期项而言,GPS方法优于VLBI,而对超过1个月以上的长周期而言,VLBI较优。 由于对GPS技术的IGS作出了如此大的成绩和贡献,因此1999年9月各国的VLBI站和SLR站决定也组织类似于IGS的相应的IVS和IVRS。法国的DORIS和德国的PRARE也正在考虑成立类似模式的国际组织。力求使这类空间大地测量观测系统组织起来,提高效率、提高精度和可靠性。 就地区性的GPS连续运行站网和综合服务系统而言,发达国家也已做了很多这方面工作,取得了进展。在美国布设了GPS“连续运行参考站”(CORS)系统。它由美国大地测量局(NGS)负责,该系统的当前目标是(1)使美国各地的全部用户能更方便的利用它来达到厘米级水平的定位和导航;(2)促进用户利用CORS来发展GIS;(3)监测地壳形变;④求定大气中水汽分布;⑤监测电离层中自由电子浓度和分布。
截止1999年9月CORS已有156个站,而美国NGS宣布为了强化CORS系统,从现在起,以每个月增加3个站的速度来改善该系统的空间覆盖率。此外,CORS的数据和信息包括接收的伪距和相位信息、站坐标、站移动速率矢量、GPS星气、站四周的气象数据等,用户可以通过信息网络,如Internet很容易下载而得到。 英国建立的“连续运行GPS参考站”(COGPS)系统的功能和目标类似于上述CORS,但结合英国本土情况还多了一项监测英伦三岛周围的海平面相对和绝对变化的任务。英国的COGPS由测绘局、环保局、气象局、农业部、海洋实验室共同负责。目前已有近30个GPS连续运行站,今后的打算是扩建COGPS系统和建立一个中心,其主要任务是传输、提供、归档、处理和分析GPS各站数据。 日本已建成全国近1200个GPS连续运行站网的综合服务系统。目前它在以监测地壳形变、预报地震为主功能的基础上,结合气象和大气部门开展GPS大气学的服务。 二、 GPS应用于电离层监测 GPS在监测电离层方面的应用,也是GPS空间气象学的开端。太空中充满了等离子体、宇宙线粒子、各种波段的电磁辐射,由于太阳常在1秒钟内抛出百万吨量级的带电物,电离层由此而受到强烈干扰,这是空间气象学研究的一个对象。通过测定电离层对GPS讯号的延迟来确定在单位体积内总自由电子含量(TEC),以建立全球的电离层数字模型。 GPS卫星发射L1和L2。两个载波。由这两个载波可以削弱电离层对GPS定位的影响,或者说可以求定电离层折射。因为这一折射和载波频率有关。 当人们建立地区或全球电离层数字模型时,总是作简化的假定,所有自由电子含量都表示在一个单层面上,该面离地面高为H。这样的话,电子含量正可以用在接收机和卫星连线与此单层面交点(刺入点)处的电子含量Es表示,它可以视为E与刺入点处天顶距Z'的函数Ecos Z'=Es。可以将在球面上的电子浓度Es加以模型化,例如写成经纬度的球谐函数等,这方面有很多专家提出了各种模型。IGS提出了一种电离层地图的交换格式(10nosphere Map Exchange Format,IONEX—Format),它的作用是使基于各种理论和技术所获得的电离层地图能在统一规格的基础上进行综合和比较。电离层模型有各不相同的理论基础,而取得的数据来源的技术也不同,数据覆盖面也不完整,所以目前只能将IGS和全球各种TEC的图和GPS卫星讯号的差分码偏差(differential code biases—DCBS)用IONEX形式向全世界用户提供,下一步将通过比较,逐步联合起来。 三、 GPS应用于对流层监测 在GPS应用中,早期主要是轨道误差影响定位精度,而且早期的GPS基线相对来说比较短,高差不大,因此对对流层的研究没有给予很大的重视。直到近期由于GPS轨道精度大大提高后,对流层折射已成为限制GPS定位精度提高的一个重要障碍。假设一个高程基本为零的地区,接收机所接收的GPS讯号从天顶方向传来的话,其延迟可以达到2.2—2.6m这一量级,而2小时内这一延迟变化可达10cm不是少见的(所以IGS分析中心提供的对流层参数是用2小时间隔一次)。也由于这个实际情况,对流层折射要顾及其随机过程的变化来加以模型化。 在GPS应用于对流层研究中,IGS的快速轨道和预报轨道信息对于天气预报会起重大作用。此外,IGS通过德国GFZ的“IGS对流层比较和协调中心”提供的每2小时的对流层天顶延迟系列就象是控制点,对于区域性或局部性的对流层研究来说,可以起到对流层延迟绝对值的标定作用。 与地基GPS大气监测不同,星基或空基GPS掩星法测定气象的技术有覆盖面广,垂直分辨好,数据获取速度快的优点。这一技术的原理是将GPS接收机放在某一低轨卫星(LEO)或飞行器的平台上,该GPS接收机一方面起到对该卫星(或飞行器)精确定轨的作用,同时又应用GPS掩星技术起到大气探测器的作用。在1997年进行的GPS/MET研究项目,证实了这个设想是可行的。预定于2000年4月发射的CHAMP卫星要利用GPS掩星法进行全球对流层折射(包括大气可降水分)的测定。 在今后几年中,还有阿根廷的SAC—C,我国台湾的COS—MIC,这些LEO卫星都要用星载GPS来定轨和利用掩星法测大气。 今后利用星载GPS的气象和电子浓度截面数值,结合地面GPS站数据,作成层折图像提供使用。今后3年中GPS/MET项目研究还要进行6次,预计它将在天气预报、空间天气预报、气象监测方面做出巨大贡献。 四 、GPS作为卫星测高仪的应用 多路径效应是GPS定位中的一种噪音,至今仍是高精度GPS定位中一个很不容易解决的“干扰”。过去几年利用大气对GPS信号延迟的噪声发展了GPS大气学,目前也正在利用GPS定位中的多路径效应发展GPS测高技术,即利用空载GPS作为测高仪进行测高。它是通过利用海面或冰面所反射的GPS信号,求定海面或冰面地形,测定波浪形态,洋流速度和方向。通常卫星测高或空载测高测的是一个点,连续测量结果在反向面上是一个截面,而GPS测高则是测量有一定宽度的带,因此可以测定反射表面的起伏(地形)。据报告,试验时在空载平面安装2台GPS接收机,1台天线向上用于对载体的定位,1台天线向下,用于接收GPS在反射面上的讯号。美国在海上作了测定洋流和波浪的试验。丹麦在格凌兰作了测定冰面地形及其变化的试验。
什么是汽车自动驾驶,如何通俗易懂地理解其功能及原理?
一种有限条件下的自动驾驶,一方面让驾驶员开车更轻松,但同时又要求驾驶者随时从放松的状态马上切换到注意力集中的状态来处理突发状况,一旦发生事故权责也很难界定。
人们对于自动驾驶最早的误解,其实源于一些媒体的误读。很多媒体把 Autopilot 这一词简单简单拆解为 “Auto” 和 “pilot” 两个词汇,并将中文意思曲解为自动驾驶。
(仍然需要人类做出关键决策的特斯拉驾驶辅助系统)
然而其实 Autopilot 这个词源于飞机、列车、轮船领域的辅助驾驶系统。维基百科也给这个词做了明确的定义:
An autopilot is a system used to control the trajectory of a vehicle without constant ‘hands-on’ control by a human operator being required.
驾驶辅助是一个用来控制载具轨道而无须人工一直干预的系统。
这句话里面的关键词其实是 “constant” 持续的。也就是说,Autopilot 所代表的驾驶辅助系统是不需要人类持续干预的,但是仍然需要人类做出某些干预,比如关键性的决策等,机器只是在一旁辅助。
(不需要人类驾驶员做出决策的 Uber 全自动驾驶车)
而关于我们大众所认知的自动驾驶,或者说全自动驾驶,在维基百科中同样也有相关的定义。我们所认知的无人驾驶车,准确的说应该叫做 “Autonomous car”。
与对于驾驶辅助的定义类似,无人驾驶车概念的关键支持在于无需人类干涉。也就是说机器会自动感知,自动做出决策并且自动驾驶。所以这样来说,自动驾驶究竟是什么的定义问题就变得格外简单了。驾驶辅助和自动驾驶,最主要的区别在于人的参与度,前者需要人参与,而后者完全不需要人参与。
功能、原理及难点
其实单纯从硬件技术层面来看,自动驾驶的原理并不算特别复杂。用最简单的话说,找一台车子来改装一下(电动车比较好改一点且性能可控性更好),加几个传感器,再塞一套开源的自动驾驶计算平台,好,这就搞定了。
传感器
传感器是自动驾驶车的眼睛,用于收集汽车周围的信息。归纳来看,目前主流的自动驾驶车其实也就是使用了三种传感器:LiDAR 激光雷达、摄像头、和传统雷达。
三种传感器各有各的优势,早就运用在车辆倒车雷达上的传统雷达成本相对较低,穿透性较强且不受雨雾等环境的影响,但弱点在于覆盖范围较小且难以对周围物体做出精准的判断。
摄像头同样也是自动驾驶车所必备的传感器,与两种雷达不同,摄像头没有任何穿透力且需要光线,用于自动驾驶的数据是通过对摄像头的图样识别得出的。不过摄像头也是最容易受到干扰的一种自动驾驶传感器,且一旦获取的图像有误差,对最终的识别结果就会产生极大的影响。唯一的好处在于成本低,且目前视觉识别的方案相对来说发展得比较成熟,做无人驾驶汽车可用的也比较多。
数据处理
自动驾驶车上搭载的传感器收集到的数据,都会被传输到车载电脑中进行分析和处理,最终做出决策。对于车载电脑的技术部分我们不必多说,因为自动驾驶汽车单纯从原理上真的不算是什么 “黑科技”,毕竟规划路线,躲避障碍的功能目前很多扫地机器人和无人机都能实现。所以还是把关注的重心聚焦在实现自动驾驶的难点上。自动驾驶汽车需要收集汽车周围数据,对信息进行处理并最终做出决策,这整个过程与真人司机所要完成的过程几乎毫无差异。