GPS导航技术与信息技术的结合

随着城市的扩大，城市道路交通网也越来越发达，无论是市区内的街道，还是城际道路，甚至省际高速公路，都变得异常的复杂，甚至很多土生土长的本地驾驶员都会在城市中迷失方向。不过，有了GPS的帮助，就算你是路盲也能在复杂的城市道路中选择出最适合自己的的路线。这一切只需要你会看图识字就行。

GPS是全球卫星定位系统的英文缩写，它源于军事和航海用途。之所以叫全球卫星定位系统，是因为他能精确的测定地球上的任意一点的位置。在军事上，他能为飞机和导弹导航；在航海领域，他能为在茫茫大海上的船舶指明方向。随着科技的进步，GPS的精度也越来越高，而且已经从军事和专业用途转到了民用。车载GPS就是专门给汽车定位的一套系统。有了GPS就能在电子地图上显示出该车的准确位置，所以驾驶员通过图形，就很容易选择一条最适合自己的道路。这就相当与驾驶员能象天上的鸟一样府看整个城市。

那么GPS是怎么样确定汽车的精确位置的呢？其实原理很简单，他是利用了几何中的三维坐标原理。我们在学习几何时都明白两根坐标轴（x轴和y轴）可以确定一个平面内的任意一点；三根坐标轴（x轴，y轴和z轴）就能确定空间内任意一点的位置。所以我们只要建立一个三围坐标系，然后求得三条轴线的长度就能确定所在点的位置了。

怎么样确定三条轴线长度呢？这就需要借助卫星的帮助。在地球轨道上有24颗定位卫星。这些卫星就象广播电台一样全天候24小时不间断的向地面发射含一定代码的电磁波。GPS能自动接收并且发送与它相同的电磁波编码。由于从卫星传递电磁波到接收机需要一定时间，所以这两套编码的相位是不同步的。只要比较这两种编码的相位差，就能计算出接收编码的时间差，也就是从卫星发射电磁波传递到GPS接受机上所需要的时间。我们知道电磁波的传播速度是每秒30万公里，有了时间和速度计算机就能计算出从接收机到卫星之间的距离。由于卫星的位置是确定的，所以我们只要确定从GPS接收机到3颗卫星的距离就如同建立了一个三维坐标系，那么就可以确定GPS接收机所在的空间位置。

这个位置不光是地球的经纬度，也包括高度。所以GPS不但可以确定精确的平面位置，也能确定海拔高度。有了经纬度，我们就能在地图上找到所在的准确位置。当然，这一切都是由计算机完成的。位置确定以后，计算机就会在电子地图上显示出自己的所在位置。同时还能计算出海拔高度，运动速度，加速度等重要参数。

第一代GPS系统，只能确定汽车的位置，并且在电子地图上显示出来，至于走哪条路，怎么走，还需要人工判断。

第二代GPS系统，不但可以在电子地图上显示汽车所在位置；而且只要驾驶者输入目的地，电脑就能计算出到达该地最短的路线，并提供几条优化的路线供驾驶员选择。这一切都能通过语音提示。

到了第三代GPS，就是与现代信息技术相结合的系统了。也就是说它已经不是一套单纯的确定位置的系统。他能通过移动电话的GSM网络，与交通管理部门建立联系（在国内，通常有专门的GPS服务机构），获取及时的路况信息。比方说哪里在堵车，哪里在施工，哪里封了路，都能在电子地图上显示出来。计算机也能自动避开堵车或施工的路段，计算出最进的，最畅通的路线提供给驾驶者参考。

不光如此，第三代GPS还能通过GSM移动网络把车辆相关信息传送到PC个人电脑上。也就是说，无论车主是在家还是在办公室，只要能上网，就能找到自己爱车的准确位置和使用状况。一但车辆被盗，车主可以远程控制车辆断油断电，并且把车辆具体位置报告给公安部门，便于找回丢失车辆。

目前在国内普及的GPS系统基本上都是第三代。要想在自己的爱车上安装一套这样的终端系统花费也不是很高，价格从2000-6000不等（视功能而定）。每年再交纳几百元的服务费就能享受这套先进的高科技系统。这套系统非常适合那些担心爱车被盗的车主。装了GPS就没有担心被盗的后顾之忧了。