1 全球定位系統 GPS 簡介
全球定位系統 GPS 是美軍 70 年代初在“子午儀衛星導航定位”技術上發展而起的具有全球性、全能性（ 陸地、海洋、航空與航天） 、全天候性優勢的導航定位、定時、測速系統。GPS 由三大子系統構成： 空間衛星系統、地面監控系統、用戶接收系統。
1. 1 空間衛星系統
空間衛星系統由均勻分布在 6 個軌道平面上的24 顆高軌道工作衛星構成。事實上，空間衛星系統的衛星數量要超過 24 顆，以便及時更換老化或損壞的衛星，保障系統正常工作。該衛星系統能夠保證在地球的任一地點向使用者提供 4 顆以上（ 最多可達 11 顆） 可視衛星，實現連續實時地導航定位。
空間系統的每顆衛星每 12h（ 恆星時） 沿近圓形軌道繞地球一周，由星載高精度原子鐘（ 基頻 F =10. 23MHz） 控制無線電發射機在“低噪音窗口”（ 無線電窗口中，2 至 8 區間的頻區天線噪聲最低的一段是空間遙測及射電干涉測量優先選用頻段） 附近發射 L1、L2 兩種載波，向全球的用戶接收系統連續地播發 GPS 導航信號。
GPS 衛星向廣大用戶發送的導航電文是一種不歸零的二進制數據碼 D（ t） ,碼率 fd =50Hz.為了節省衛星的電能、增強 GPS 信號的抗干擾性、保密性，實現遙遠的衛星通信，GPS 衛星採用偽噪聲碼對 D碼作二級調製，即先將 D 碼調製成偽噪聲碼（ P 碼和 C/A 碼） ,再將上述兩噪聲碼調製在 L1、L2 兩載波上，形成向用戶發射的 GPS 射電信號。因此，GPS信號包括兩種載波（ L1、L2） 和兩種偽噪聲碼（ P 碼、C / A 碼 ） . 這四種 GPS 信號的頻率皆源於 10.23MHz（ 星載原子鐘的基頻） 的基準頻率。基準頻率與各信號頻率之間存在一定的比例。其中，P 碼為精確碼，美國為了自身的利益，只供美國軍方、政府機關以及得到美國政府批准的民用用戶使用，C/A碼為粗碼，其定位和時間精度均低於 P 碼，目前，全世界的民用客戶均可不受限制地免費使用。
1. 2 地面監控系統
地面監控系統由均勻分布在美國本土和三大洋的美軍基地上的 5 個監測站、1 個主控站和 3 個注入站構成。該系統的功能是： 對空間衛星系統進行監測、控制，並向每顆衛星注入更新的導航電文。地面監控系統各站的主要任務是：
1） 監測站 : 用 GPS 接收系統測量每顆衛星的偽距和距離差，採集氣象數據，並將觀測數據傳給主控點。5 個監控站均為無人守值數據採集中心；2） 主控站 : 主控站接收各監測站的 GPS 衛星觀測數據、衛星工作狀態數據、各監測站和注入站自身的工作狀態數據。根據上述各類數據，完成四項工作： 及時編算每顆衛星的導航電文並傳送給注入站； 控制和協調監測站間、注入站間的工作，檢驗注入衛星的導航電文是否正確以及衛星是否將導航電文發給了 GPS 用戶系統； 診斷衛星工作狀態，改變偏離軌道的衛星位置及姿態，調整備用衛星取代失效衛星；3） 注入站： 接受主控站送達的各衛星導航電文並將之注入飛越其上空的每顆衛星。
1. 3 用戶接收系統
接收系統主要由以無線電傳感和計算機技術支撐的 GPS 衛星接收機和 GPS 數據處理軟體構成。
1） GPS 接收機： GPS 衛星接收機的基本結構是天線單元和接收單元兩部分。天線單元的主要作用是： 當 GPS 衛星從地平線上升起時，能捕獲、跟蹤衛星，接收放大 GPS 信號。接收單元的主要作用是：記錄 GPS 信號並對信號進行解調和濾波處理，還原出 GPS 衛星發送的導航電文，解求信號在站星間的傳播時間和載波相位差，實時地獲得導航定位數據或採用測後處理的方式，獲得定位、測速、定時等數據。微處理器是 GPS 接收機的核心，承擔整個系統的管理、控制和實時數據處理。視屏監控器是接收機與操作者進行人機交流的部件。目前，國際上已推出幾十種測量用 GPS 接收機，各廠商的產品朝著實用、輕便、易於操作、美觀價廉的方向發展；2） GPS 數據處理軟體： GPS 數據處理軟體是GPS 用戶系統的重要部分，其主要功能是對 GPS 接收機獲取的衛星測量記錄數據進行“粗加工”、“預處理”,並對處理結果進行平差計算、坐標轉換及分析綜合處理。解得測站的三維坐標，測體的坐標、運動速度、方向及精確時刻。GPS 定位技術是正在發展中的高新技術，數據處理技術也處在不斷更新之中，各系列 GPS 接收機製造廠家研製的處理軟體也各具特色；3） GPS 定位的基本方法： GPS 定位採用空間被動式測量原理，即在測站上安置 GPS 用戶接收系統，以各種可能的方式接收 GPS 衛星系統發送的各類信號，由計算機求解站星關係和測站的三維坐標。
由對 GPS 信號觀測量的不同，GPS 定位的基本方法有以下幾種形式： 偽距測量； 載波相位測量； 都卜勒測量； 衛星射電干涉測量。為了精密定位，一台 GPS 接收機往往不是單純採用一種測量方式，而是以某種方式為主，並輔以其他方法。
目前，全球定位系統已廣泛應用于軍事和民用等眾多領域中。GPS 技術按待定點的狀態分為靜態定位和動態定位兩大類。靜態定位是指待定點的位置在觀測過程中固定不變的，如 GPS 在大地測量中的應用。動態定位是指待定點在運動載體上，在觀測過程中是變化的，如 GPS 在船舶導航中的應用。靜態相對定位的精度一般在幾毫米幾厘米範圍內，動態相對定位的精度一般在幾厘米到幾米範圍內。
對 GPS 信號的處理從時間上劃分為實時處理及後處理。實時處理就是一邊接收衛星信號一邊進行計算，獲得目前所處的位置、速度及時間等信息； 後處理是指把衛星信號記錄在一定的介質上，回到室內統一進行數據處理。一般來說，靜態定位用戶多採用後處理，動態定位用戶採用實時處理或後處理。
2 GPS 在交通運輸中的應用
2. 1 GPS 在道路工程中的應用
目前，國內已逐步採用 GPS 技術建立線路首級高精度控制網，如滬寧、滬杭高速公路的上海段就是利用 GPS 建立了首級控制網，然後用常規方法布設導線加密。實踐證明，在幾十公里範圍內的點位誤差只有 2cm 左右，達到了常規方法難以實現的精度，同時也大大提前了工期。浙江省測繪局利用Wild 200 GPS 接收機的快速靜態定位功能施測了線路的全部初測導線，快速、高精度的建立了數百公里的高速公路控制網，取得了良好的效果。GPS 技術也同樣應用於特大橋樑的控制測量中。由於無需通視，可構成較強的網形，提高點位精度，同時對檢測常規測量的支點也非常有效。如在江陰長江大橋的建設中，首先用常規方法建立了高精度邊角網，然後利用 GPS 對該網進行了檢測，GPS 檢測網達到了毫米級精度，與常規精度網的比較符合較好。GPS 技術在隧道測量中具有廣泛的應用前景，GPS 測量無需通視，減少了常規方法的中間環節。因此，速度快、精度高，具有明顯的經濟和社會效益。
差分動態 GPS 在道路勘測方面主要應用於數字地面模型的數據採集、控制點的加密、中線放樣、縱斷面測量以及無需外控點的機載 GPS 航測等方面。1994 年 6 月在同濟大學試驗了 KART 實時相位差分衛星定位系統，在 1km 範圍內達到了優於2cm 的精度，因此能夠用於線路控制網的加密。
GPS 測量包含有三維信息，可用於數字地面模型的數據採集、中線放樣以及縱斷面測量。在中線平面位置放樣的同時，可獲得縱斷面，在中線放樣中需實時把基準站的數據由數據鏈傳到移動站，從而提供移動站的實時位置，由於 GPS 儀器不象經緯儀那樣可以指示方向，因此需與計算機輔助設計系統相結合，從而可在計算機螢幕上看到目前位置與設計坐標的差異。機載動態差分 GPS 應用於航測在德國和加拿大已取得了成功，用載波相位差分測出每個攝影中心的三維坐標，而不再需要外控點測量，取得了良好的效果。
2. 2 GPS 在汽車導航和交通管理中的應用
三維導航是 GPS 的首要功能，飛機、船舶、地面車輛以及步行者都可利用 GPS 導航接收器進行導航。汽車導航系統是在全球定位系統 GPS 基礎上發展起來的一門新型技術。汽車導航系統由 GPS導航、自律導航、微處理器、車速傳感器、陀螺傳感器、CD-ROM 驅動器、LCD 顯示器組成。GPS 導航是由 GPS 接收機接收 GPS 衛星信號（ 三顆以上） ,求出該點的經緯度坐標、速度、時間等信息。為提高汽車導航定位精度，通常採用差分 GPS 技術。由 GPS衛星導航和自律導航所測到的汽車位置坐標數據、前進的方向都與實際行駛的路線軌跡存在一定誤差，為修正這兩者的誤差，與地圖上的路線統一，需採用地圖匹配技術，加一個地圖匹配電路，對汽車行駛的路線與電子地圖上道路誤差進行實時相關匹配作自動修正，此時地圖匹配電路是通過微處理單元的整理程序進行快速處理，得到汽車在電子地圖上的正確位置，以指示出正確行駛路線。CD - ROM用於存儲道路數據等信息，LCD 顯示器用於顯示導航的相關信息。GPS 導航系統與電子地圖、無線電通信網絡及計算機車輛管理信息系統相結合，可以實現車輛跟蹤和交通管理等許多功能，這些功能包括：
1） 車輛跟蹤 : 利用 GPS 和電子地圖可以實時顯示出車輛的實際位置，並任意放大、縮小、還原、換圖； 可以隨目標移動，使目標始終保持在螢幕上； 還可實現多窗口、多車輛、多螢幕同時跟蹤。利用該功能可對重要車輛和貨物進行跟蹤運輸；
2） 提供出行路線規劃和導航： 提供出行路線規劃是汽車導航系統的一項重要輔助功能，它包括自動線路規劃和人工線路設計。自動線路規劃是由駕駛者確定起點和目的地，由計算機軟體按要求自動設計最佳行駛路線，包括最快的路線、最簡單的路線、通過高速公路路段次數最少的路線等的計算。人工線路設計是由駕駛者根據自己的目的地設計起點、終點和途經點等，自動建立線路庫。線路規劃完畢後，顯示器能夠在電子地圖上顯示設計線路，並同時顯示汽車運行路徑和運行方法。
3） 信息查詢： 為用戶提供主要物標，如旅遊景點、賓館、醫院等資料庫，用戶能夠在電子地圖上根據需要進行查詢。查詢資料可以文字、語言及圖象的形式顯示，並在電子地圖上顯示其位置。同時，監測中心可以利用監測控制台對區域內的任意目標所在位置進行查詢，車輛信息將以數字形式在控制中心的電子地圖上顯示出來；
4） 話務指揮： 指揮中心可以監測區域內車輛運行狀況，對被監控車輛進行合理調度。指揮中心也可隨時與被跟蹤目標通話，實行管理；
5） 緊急援助： 通過 GPS 定位和監控管理系統可以對遇有險情或發生事故的車輛進行緊急援助。監控台的電子地圖顯示求助信息和報警目標，規劃最優援助方案，並以報警聲光提醒值班人員進行應急處理。
GPS 技術在汽車導航和交通管理工程中的研究與應用目前在中國剛剛起步，而國外在這方面的研究早已開始並已取得了一定的成果。加拿大卡爾加里大學設計了一種動態定位系統，該系統包括一台捷聯式慣性系統，兩台 GPS 接收機和一台微機，可測定已有道路的線形參數，為道路管理系統服務。
美國研製了應用於城市的道路交通管理系統，該系統利用 GPS 和 GIS 建立道路資料庫，在資料庫中包含有各種現時的數據資料，如道路的準確位置、路面狀況、沿路設施等，該系統於 1995 年正式運行，為城市道路交通管理起到重要作用。近些年來國外研製了各種用於車輛誘導的系統，其中車輛位置的實時確定以往主要依據慣性測量系統以及車輪傳感器，隨著 GPS 的發展和所顯示出的優越性，有取代前兩種方法的趨勢。用於城市車輛誘導的 GPS 定位一般是在城市中設立一個基準站，車載 GPS 實時接收基準站發射的信息，經過差分處理便可計算出實時位置，把目前所處位置與所要到達的目標在道路網中進行優化計算，便可在道路電子地圖上顯示出到達目標的最優化路線，為公安、消防、搶修、急救等車輛服務。
2. 3 GPS 的其他應用
GPS 除了用於導航、定位、測量外，由於 GPS 系統的空間衛星上載有的精確時鐘可以發布時間和頻率信息，因此，以空間衛星上的精確時鐘為基礎，在地面監測站的監控下，傳送精確時間和頻率是 GPS的另一重要應用，應用該功能可進行精確時間或頻率控制，可為許多工程實驗服務。此外，據國外資料顯示，還可利用 GPS 獲得氣象數據，為某些試驗和工程應用。
3 結束語
在已開發國家，GPS 技術已經開始應用於交通運輸和道路工程之中。目前，GPS 技術在我國道路工程和交通管理中的應用還剛剛起步，相信隨著我國經濟的發展，高等級公路的快速修建和 GPS 技術應用研究的逐步深入，其在道路工程中的應用也會更加廣泛和深入，並發揮更大的作用。
全球定位系統 GPS 是美軍 70 年代初在“子午儀衛星導航定位”技術上發展而起的具有全球性、全能性（ 陸地、海洋、航空與航天） 、全天候性優勢的導航定位、定時、測速系統。GPS 由三大子系統構成： 空間衛星系統、地面監控系統、用戶接收系統。
1. 1 空間衛星系統
空間衛星系統由均勻分布在 6 個軌道平面上的24 顆高軌道工作衛星構成。事實上，空間衛星系統的衛星數量要超過 24 顆，以便及時更換老化或損壞的衛星，保障系統正常工作。該衛星系統能夠保證在地球的任一地點向使用者提供 4 顆以上（ 最多可達 11 顆） 可視衛星，實現連續實時地導航定位。
空間系統的每顆衛星每 12h（ 恆星時） 沿近圓形軌道繞地球一周，由星載高精度原子鐘（ 基頻 F =10. 23MHz） 控制無線電發射機在“低噪音窗口”（ 無線電窗口中，2 至 8 區間的頻區天線噪聲最低的一段是空間遙測及射電干涉測量優先選用頻段） 附近發射 L1、L2 兩種載波，向全球的用戶接收系統連續地播發 GPS 導航信號。
GPS 衛星向廣大用戶發送的導航電文是一種不歸零的二進制數據碼 D（ t） ,碼率 fd =50Hz.為了節省衛星的電能、增強 GPS 信號的抗干擾性、保密性，實現遙遠的衛星通信，GPS 衛星採用偽噪聲碼對 D碼作二級調製，即先將 D 碼調製成偽噪聲碼（ P 碼和 C/A 碼） ,再將上述兩噪聲碼調製在 L1、L2 兩載波上，形成向用戶發射的 GPS 射電信號。因此，GPS信號包括兩種載波（ L1、L2） 和兩種偽噪聲碼（ P 碼、C / A 碼 ） . 這四種 GPS 信號的頻率皆源於 10.23MHz（ 星載原子鐘的基頻） 的基準頻率。基準頻率與各信號頻率之間存在一定的比例。其中，P 碼為精確碼，美國為了自身的利益，只供美國軍方、政府機關以及得到美國政府批准的民用用戶使用，C/A碼為粗碼，其定位和時間精度均低於 P 碼，目前，全世界的民用客戶均可不受限制地免費使用。
1. 2 地面監控系統
地面監控系統由均勻分布在美國本土和三大洋的美軍基地上的 5 個監測站、1 個主控站和 3 個注入站構成。該系統的功能是： 對空間衛星系統進行監測、控制，並向每顆衛星注入更新的導航電文。地面監控系統各站的主要任務是：
1） 監測站 : 用 GPS 接收系統測量每顆衛星的偽距和距離差，採集氣象數據，並將觀測數據傳給主控點。5 個監控站均為無人守值數據採集中心；2） 主控站 : 主控站接收各監測站的 GPS 衛星觀測數據、衛星工作狀態數據、各監測站和注入站自身的工作狀態數據。根據上述各類數據，完成四項工作： 及時編算每顆衛星的導航電文並傳送給注入站； 控制和協調監測站間、注入站間的工作，檢驗注入衛星的導航電文是否正確以及衛星是否將導航電文發給了 GPS 用戶系統； 診斷衛星工作狀態，改變偏離軌道的衛星位置及姿態，調整備用衛星取代失效衛星；3） 注入站： 接受主控站送達的各衛星導航電文並將之注入飛越其上空的每顆衛星。
1. 3 用戶接收系統
接收系統主要由以無線電傳感和計算機技術支撐的 GPS 衛星接收機和 GPS 數據處理軟體構成。
1） GPS 接收機： GPS 衛星接收機的基本結構是天線單元和接收單元兩部分。天線單元的主要作用是： 當 GPS 衛星從地平線上升起時，能捕獲、跟蹤衛星，接收放大 GPS 信號。接收單元的主要作用是：記錄 GPS 信號並對信號進行解調和濾波處理，還原出 GPS 衛星發送的導航電文，解求信號在站星間的傳播時間和載波相位差，實時地獲得導航定位數據或採用測後處理的方式，獲得定位、測速、定時等數據。微處理器是 GPS 接收機的核心，承擔整個系統的管理、控制和實時數據處理。視屏監控器是接收機與操作者進行人機交流的部件。目前，國際上已推出幾十種測量用 GPS 接收機，各廠商的產品朝著實用、輕便、易於操作、美觀價廉的方向發展；2） GPS 數據處理軟體： GPS 數據處理軟體是GPS 用戶系統的重要部分，其主要功能是對 GPS 接收機獲取的衛星測量記錄數據進行“粗加工”、“預處理”,並對處理結果進行平差計算、坐標轉換及分析綜合處理。解得測站的三維坐標，測體的坐標、運動速度、方向及精確時刻。GPS 定位技術是正在發展中的高新技術，數據處理技術也處在不斷更新之中，各系列 GPS 接收機製造廠家研製的處理軟體也各具特色；3） GPS 定位的基本方法： GPS 定位採用空間被動式測量原理，即在測站上安置 GPS 用戶接收系統，以各種可能的方式接收 GPS 衛星系統發送的各類信號，由計算機求解站星關係和測站的三維坐標。
由對 GPS 信號觀測量的不同，GPS 定位的基本方法有以下幾種形式： 偽距測量； 載波相位測量； 都卜勒測量； 衛星射電干涉測量。為了精密定位，一台 GPS 接收機往往不是單純採用一種測量方式，而是以某種方式為主，並輔以其他方法。
目前，全球定位系統已廣泛應用于軍事和民用等眾多領域中。GPS 技術按待定點的狀態分為靜態定位和動態定位兩大類。靜態定位是指待定點的位置在觀測過程中固定不變的，如 GPS 在大地測量中的應用。動態定位是指待定點在運動載體上，在觀測過程中是變化的，如 GPS 在船舶導航中的應用。靜態相對定位的精度一般在幾毫米幾厘米範圍內，動態相對定位的精度一般在幾厘米到幾米範圍內。
對 GPS 信號的處理從時間上劃分為實時處理及後處理。實時處理就是一邊接收衛星信號一邊進行計算，獲得目前所處的位置、速度及時間等信息； 後處理是指把衛星信號記錄在一定的介質上，回到室內統一進行數據處理。一般來說，靜態定位用戶多採用後處理，動態定位用戶採用實時處理或後處理。
2 GPS 在交通運輸中的應用
2. 1 GPS 在道路工程中的應用
目前，國內已逐步採用 GPS 技術建立線路首級高精度控制網，如滬寧、滬杭高速公路的上海段就是利用 GPS 建立了首級控制網，然後用常規方法布設導線加密。實踐證明，在幾十公里範圍內的點位誤差只有 2cm 左右，達到了常規方法難以實現的精度，同時也大大提前了工期。浙江省測繪局利用Wild 200 GPS 接收機的快速靜態定位功能施測了線路的全部初測導線，快速、高精度的建立了數百公里的高速公路控制網，取得了良好的效果。GPS 技術也同樣應用於特大橋樑的控制測量中。由於無需通視，可構成較強的網形，提高點位精度，同時對檢測常規測量的支點也非常有效。如在江陰長江大橋的建設中，首先用常規方法建立了高精度邊角網，然後利用 GPS 對該網進行了檢測，GPS 檢測網達到了毫米級精度，與常規精度網的比較符合較好。GPS 技術在隧道測量中具有廣泛的應用前景，GPS 測量無需通視，減少了常規方法的中間環節。因此，速度快、精度高，具有明顯的經濟和社會效益。
差分動態 GPS 在道路勘測方面主要應用於數字地面模型的數據採集、控制點的加密、中線放樣、縱斷面測量以及無需外控點的機載 GPS 航測等方面。1994 年 6 月在同濟大學試驗了 KART 實時相位差分衛星定位系統，在 1km 範圍內達到了優於2cm 的精度，因此能夠用於線路控制網的加密。
GPS 測量包含有三維信息，可用於數字地面模型的數據採集、中線放樣以及縱斷面測量。在中線平面位置放樣的同時，可獲得縱斷面，在中線放樣中需實時把基準站的數據由數據鏈傳到移動站，從而提供移動站的實時位置，由於 GPS 儀器不象經緯儀那樣可以指示方向，因此需與計算機輔助設計系統相結合，從而可在計算機螢幕上看到目前位置與設計坐標的差異。機載動態差分 GPS 應用於航測在德國和加拿大已取得了成功，用載波相位差分測出每個攝影中心的三維坐標，而不再需要外控點測量，取得了良好的效果。
2. 2 GPS 在汽車導航和交通管理中的應用
三維導航是 GPS 的首要功能，飛機、船舶、地面車輛以及步行者都可利用 GPS 導航接收器進行導航。汽車導航系統是在全球定位系統 GPS 基礎上發展起來的一門新型技術。汽車導航系統由 GPS導航、自律導航、微處理器、車速傳感器、陀螺傳感器、CD-ROM 驅動器、LCD 顯示器組成。GPS 導航是由 GPS 接收機接收 GPS 衛星信號（ 三顆以上） ,求出該點的經緯度坐標、速度、時間等信息。為提高汽車導航定位精度，通常採用差分 GPS 技術。由 GPS衛星導航和自律導航所測到的汽車位置坐標數據、前進的方向都與實際行駛的路線軌跡存在一定誤差，為修正這兩者的誤差，與地圖上的路線統一，需採用地圖匹配技術，加一個地圖匹配電路，對汽車行駛的路線與電子地圖上道路誤差進行實時相關匹配作自動修正，此時地圖匹配電路是通過微處理單元的整理程序進行快速處理，得到汽車在電子地圖上的正確位置，以指示出正確行駛路線。CD - ROM用於存儲道路數據等信息，LCD 顯示器用於顯示導航的相關信息。GPS 導航系統與電子地圖、無線電通信網絡及計算機車輛管理信息系統相結合，可以實現車輛跟蹤和交通管理等許多功能，這些功能包括：
1） 車輛跟蹤 : 利用 GPS 和電子地圖可以實時顯示出車輛的實際位置，並任意放大、縮小、還原、換圖； 可以隨目標移動，使目標始終保持在螢幕上； 還可實現多窗口、多車輛、多螢幕同時跟蹤。利用該功能可對重要車輛和貨物進行跟蹤運輸；
2） 提供出行路線規劃和導航： 提供出行路線規劃是汽車導航系統的一項重要輔助功能，它包括自動線路規劃和人工線路設計。自動線路規劃是由駕駛者確定起點和目的地，由計算機軟體按要求自動設計最佳行駛路線，包括最快的路線、最簡單的路線、通過高速公路路段次數最少的路線等的計算。人工線路設計是由駕駛者根據自己的目的地設計起點、終點和途經點等，自動建立線路庫。線路規劃完畢後，顯示器能夠在電子地圖上顯示設計線路，並同時顯示汽車運行路徑和運行方法。
3） 信息查詢： 為用戶提供主要物標，如旅遊景點、賓館、醫院等資料庫，用戶能夠在電子地圖上根據需要進行查詢。查詢資料可以文字、語言及圖象的形式顯示，並在電子地圖上顯示其位置。同時，監測中心可以利用監測控制台對區域內的任意目標所在位置進行查詢，車輛信息將以數字形式在控制中心的電子地圖上顯示出來；
4） 話務指揮： 指揮中心可以監測區域內車輛運行狀況，對被監控車輛進行合理調度。指揮中心也可隨時與被跟蹤目標通話，實行管理；
5） 緊急援助： 通過 GPS 定位和監控管理系統可以對遇有險情或發生事故的車輛進行緊急援助。監控台的電子地圖顯示求助信息和報警目標，規劃最優援助方案，並以報警聲光提醒值班人員進行應急處理。
GPS 技術在汽車導航和交通管理工程中的研究與應用目前在中國剛剛起步，而國外在這方面的研究早已開始並已取得了一定的成果。加拿大卡爾加里大學設計了一種動態定位系統，該系統包括一台捷聯式慣性系統，兩台 GPS 接收機和一台微機，可測定已有道路的線形參數，為道路管理系統服務。
美國研製了應用於城市的道路交通管理系統，該系統利用 GPS 和 GIS 建立道路資料庫，在資料庫中包含有各種現時的數據資料，如道路的準確位置、路面狀況、沿路設施等，該系統於 1995 年正式運行，為城市道路交通管理起到重要作用。近些年來國外研製了各種用於車輛誘導的系統，其中車輛位置的實時確定以往主要依據慣性測量系統以及車輪傳感器，隨著 GPS 的發展和所顯示出的優越性，有取代前兩種方法的趨勢。用於城市車輛誘導的 GPS 定位一般是在城市中設立一個基準站，車載 GPS 實時接收基準站發射的信息，經過差分處理便可計算出實時位置，把目前所處位置與所要到達的目標在道路網中進行優化計算，便可在道路電子地圖上顯示出到達目標的最優化路線，為公安、消防、搶修、急救等車輛服務。
2. 3 GPS 的其他應用
GPS 除了用於導航、定位、測量外，由於 GPS 系統的空間衛星上載有的精確時鐘可以發布時間和頻率信息，因此，以空間衛星上的精確時鐘為基礎，在地面監測站的監控下，傳送精確時間和頻率是 GPS的另一重要應用，應用該功能可進行精確時間或頻率控制，可為許多工程實驗服務。此外，據國外資料顯示，還可利用 GPS 獲得氣象數據，為某些試驗和工程應用。
3 結束語
在已開發國家，GPS 技術已經開始應用於交通運輸和道路工程之中。目前，GPS 技術在我國道路工程和交通管理中的應用還剛剛起步，相信隨著我國經濟的發展，高等級公路的快速修建和 GPS 技術應用研究的逐步深入，其在道路工程中的應用也會更加廣泛和深入，並發揮更大的作用。
收藏