物流信息技术    课程
论文(报告、案例分析)
        物流学院     
        物流管理     
        珠海物流       
学生姓名  吴念秋1008090069
  奚云翔1001030135
    1011010025
  孔令非1011010087
  刘东辉1011030058
任课教师      王晓平       
2013 5 26
全球卫星定位系统在物流信息技术中的应用
摘要:随着科技的迅速发展,越来越多的信息技术日臻成熟,逐渐运用于社会生活的各个领域中,GPS便是其中之一。全球定位系统(GPS)凭借着其全天候、高精度、高效率、自动化等特点赢得了人们的信赖,为人们广泛的运用于各种活动各个领域中,同时不断融入、发展、完善。本文主要介绍了GPS在物流活信息技术动中的应用,并就其存在的部分问题进行分析,最后对GPS在现代物流中的应用前景进行了展望。
关键词:GPS  物流信息;  发展;  应用
一、 全球卫星定位系统的简介
(一)全球卫星定位系统的定义及定位原理
利用GPS定位卫星,在全球范围内实时进行定位导航的系统,称为全球卫星定位系统,简称GPS。它是随着现代航天及无线电通讯科学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、定时的多功能系统。
GPS是由空间部分、地面控制系统和用户设备这三个部分构成。其中,空间部分是由24颗工作卫星组成,它位于距地表20200千米的上空,均匀分布在6个轨道面上(每个4颗),轨道倾角为55度。除此之外,还有3颗有源备份卫星在轨运行。地面控制系统是由监测站、主控制站和地面天线组成。
GPS的定位利用了位于距地球2万多公里高的由24颗人造卫星组成的卫星网,向地球不断发射定位及时间信号。地球上的任何一个GPS接收机,只要接收到四颗以上的卫星发出的信号,经过计算处理后,就可报出GPS目标的位置(经度、纬度、高度)、时间和运动状态(速度、航向)。数据会适时地通过无线通讯网络传送到主控制基地中心,而后者在具有强大地理信息处理、查询功能的电子地图上进行运动轨迹的显示,并能对准确位置、速度、运动方向、状态等参数进行监控和查询。
(二)全球卫星定位系统的应用领域
全球定位系统的主要用途:
1)陆地应用,主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、市政规划控制等。
    2)海洋应用,包括远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等。
    3)航空航天应用,包括飞机导航、航空遥感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。
(三)全球卫星定位系统的形成历史
    195710月,前苏联成功的发射了世界上第一颗人造地球卫星,这表明人类后正式跨入了空间科学技术迅速发展的新时代。1958年底,美国海军武器实验室着手研制为美国军用舰艇导航服务的卫星导航系统“海军卫星导航系统”(NNSS)。在该系统中,所有卫星轨道都通过地球的南北两极,卫星的轨迹与地球的子午圈重合,故称其为“子午仪卫星导航系统”。19641月该系统研制成功,它用于北极星核潜艇的导航定位,并逐步应用于其他各种舰艇的导航定位。1967729日,美国宣布“子午仪卫星导航系统”的部分导航电文解密,供民间商业应用,为远洋船舶导航和海上定位服务,随着对子午仪卫星导航系统技术的进一步改善,提高了卫星轨道测定的精度,改进了用户接收机的性能。1973年,美国国防部组织海陆空三军,共同研究建立新一代卫星导航系统“授时与测距导航系统”,其简称为
“全球定位系统(GPS)”。它奠定了新一代的卫星定位系统的基础。
(四)全球卫星定位系统的发展阶段
GPS实发展历程共有三个阶段:
1)第一阶段为原理方案和初步设计阶段。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。
    2)第二阶段为系统的研制和试验阶段。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定位精度远远超过了它的设计标准,由此证明了GPS计划的成功性。
    3)第三阶段为最后的工程发展与完成阶段。198924日,第一颗GPS工作卫星发射成功,到19943月共研制发射了28颗工作卫星。且至1993年底实用的GPS网即(21+3GPS星座已经建成。
    GPS计划从提出到建成使用经历了20余年,耗资百亿美元,在美国空间项目建设史上写下了光辉的一笔。GPS从根本上解决了人类在地球及其周围空间的导航及定位问题,它不
仅可以广泛的应用与海上、陆地和空中运动目标的导航、制导和定位,而且可为空间飞行器进行精密定轨,满足军事部门的需求。同时也大量的运用在民用部门中,其应用前景十分广阔。因此,许多国家纷纷建立了本国的全球卫星导航系统,其中最具代表性的分别为俄罗斯GLONASS系统、欧盟的GALILEO系统和中国的北斗系统。
二、其它相关系统简介
(一)俄罗斯GLONASS系统
全球轨道导航卫星系统(GLONASS)是由卫星星座、地面监测控制站和用户设备三部分组成,可为全球海陆空以及近地空间的各种军、民用户全天候、连续地提供高精度的三维位置、三维速度和时间信息的高端信息系统。是前苏联为满足授时、海陆空定位与导航、大地测量与制图、生态监测研究等建立的。它从1978年开始研制,198210月开始发射导航卫星。自1982年至1987年,共发射了27GLONASS试验卫星。于1996年初投入运行使用。
(二)欧盟GALILEO系统
    GALILEO系统是是欧盟一个正在建造中的卫星定位系统,有“欧洲版GPS”之称也是一个欧洲独立自主的全球多模式卫星定位导航系统,可提供高精度、高可靠性的定位服务,同时实现完全非军方控制和管理。并能与GPSGLONASS全球导航定位系统实现互操作的系统。
    伽利略系统的基本服务有导航、定位、授时;有搜索与救援;扩展应用服务系统有在飞机导航和着陆系统中的应用、铁路安全运行调度、海上运输系统、陆地车队运输调度、精准农业。
(三)中国北斗系统
北斗系统于2000年底初步建成,20035月成功发射了第三颗北斗卫星,标志着北斗系统进入全网运行阶段。20072月、4月成功的发射了第四、第五颗卫星,标志着北斗卫星导航通信系统从“北斗一号”系统迈入了“北斗二号”系统,北斗导航通信系统从区域定位系统向全球导航通信系统迈进了关键的一步。第7颗北斗导航卫星于20101218日成功发射,这颗“北斗星”进入太空预定工作轨道,意味着中国北斗卫星导航系统组网建设正按计划顺利推进,今后几年将持续进行组网发射。根据规划北斗导航通信系统将在2020年前完成“5+3
0”的布局,实现全球卫星导航通信。
北斗可以无缝覆盖我国全部国土面积和周边海域(北斗一号),具有快速定位、双向通信和精密授时三大基本功能。系统主要由空间卫星、地面控制中心和用户终端等三部分组成。
汽车gps导航系统1、空间卫星
空间卫星部分由地球同步卫星组成,负责执行地面中心站与用户终端之间的双向无线电信号中继任务。每颗卫星的主要载荷是变频转发器,以及覆盖定位通信区域点的全球波束或区域波束天线。
2、地面控制中心
完成与卫星之间上、下行数据的处理;对各类用户发送的业务请求进行响应处理,完成全部用户定位数据的处理工作和通信数据的交换工作,把计算机得到的用户位置和经过交换的通信内容,通过地面控制中心,分别送给有关用户。
3、用户终端
完成用户端与卫星之间上、下行数据的处理;发送用户业务请求,接收用户数据;提供必要的显示及数据接口。根据使用终端的客户类型,用户终端分为车载型、船载型、手持型等用户终端。
二、物流信息系统对GPS技术需求案例与分析
物流就是物质实体从供给者向需求者的物理性移动。从系统的角度来分析研究,普遍认为物流起源于二次世界大战美国对军需物资的配送物流,被广泛接受为降低产品成本和提高产品质量以外的第三个利润源泉。现代物流的核心目标就是在物流整个过程中以最小的综合成本来满足客户的要求做到高效率、实时化,达到规范化、科学化管理。
近年来,物流行业中的配送和快递业务在总体业务中的地位日益提高,在物流生产和经营过程中,需要对运递车辆、人员进行监控和调度,一方面提高生产效率,另一方面能够实现货物的跟踪查询,提高服务质量;同时,物流行业存在人员流动性大、区域广等特点,所以工作人员之间的信息交换对移动性的要求很高,因此有必要建立一个信息化、图形化、网络化的移动作业服务平台,以满足车辆、人员的调度监控,提高效益,有效地减少资源浪费、降低成本;还能使广大客户享受到更迅速、及时的服务,满足人员之间的移动
数据交换等移动生产作业的需求。
宝供物流企业集团有限公司是中国最早运用现代物流理念为客户提供物流一体化服务的专业公司,也是目前我国最具规模、最具影响力、最领先的第三方物流企业。但随着市场竞争的加剧,特别实在宝供物流所重视的日化和汽车物流领域对于防止偷盗、快速周转和及时响应要求越来越高。因此在2009年的时候,易流(一家致力于打造制造行业与第三方物流以及运输承运商之间的一个关于运输动态的透明的信息交互平台的公司),为其量身定做了一套GPS系统解决方案,并结合了互联网、数据库、平台开发语言、GPRS、其他工控电子设备等等。其主要内容如下: