全球定位系统（）

二、全球定位系统（GPS）

（一）GPS技术概述

前面在介绍射频技术和GIS技术的时候都提到了利用全球卫星定位技术实现车辆和货物跟踪，这种定位跟踪技术即这里将要介绍的全球定位系统（Global Positioning System，GPS）技术，该技术是20世纪70年代由美国国防部批准，陆、海、空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统，早期仅限于军方使用，其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的三维导航与定位服务，具有全天候、高精度、自动化和高效益等显著特点。

目前，GPS技术在我国的应用已从少数科研单位和军用部门迅速扩展到农业、交通、测绘、电力、通信等多个民用领域，GPS的广泛应用改变了人们的工作方式，提高了工作效率，带来了巨大的经济效益，具有广阔的应用前景。

（二）GPS的系统组成

GPS系统共由三部分构成：

1.地面控制部分

由主控站、地面天线、监测站和通信辅助系统组成，其中主控站负责管理、协调整个地面控制系统的工作；地面天线在主控站的控制下，负责向卫星注入导航电文，监测站负责数据的自动收集；通信辅助系统则完成数据的传输。

2.空间部分

由24颗卫星组成，分布在6个轨道平面上（每轨道面4颗），使得在全球的任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星，并能保持良好定位解算精度的几何图形，同时还可以支持无限个用户使用，提供了在时间上连续的全球导航能力。

3.用户装置部分

主要由GPS接收机、卫星天线和处理软件组成，用户通过用户设备接收GPS卫星信号，经信号处理而获得用户位置、速度等信息，最终实现利用GPS进行导航和定位的目的。

（三）GPS技术在快递物流中的应用

GPS在快递物流领域的应用主要包括以下几个方面：

1.车辆跟踪定位

GPS技术在车辆导航方面发挥了重要的角色，车载设备通过GPS进行精确定位，结合电子地图以及实时的交通状况，自动匹配最优路径，并实行车辆的自主导航。交通运输、物流配送等行业利用GPS技术对车辆进行跟踪、调度管理，合理分布车辆，以最快的速度响应用户的乘车或送货请求，降低能源消耗，节省运行成本。在西方国家，汽车导航销售额雄居各类GPS市场之首，目前我国GPS车辆跟踪系统市场也已进入规模发展时期，已有数十家公司在开发和销售这类产品。以长途运输为例，我国现有430万辆的货运车和170万辆的客运车，这是GPS在物流运输管理上能发挥重大作用的领域，其应用市场需求迫切，潜力巨大。

2.航空航海运输管理

由于GPS具有精度高、可连续导航、抗干扰能力强等优点，GPS技术将逐渐替代现有的其他无线电导航系统，为航海航空运输管理提供位置、航速、航向和时间等信息。例如，民航运输管理中，可以利用GPS系统的场面监视和管理功能，使驾驶员着陆时能准确对准跑道，减少起飞和进场滞留时间，同时还能监视和调度机场的飞机、车辆和人员，提高机场利用率。英国航空公司在B747-200和400型机上安装上自动相关监视系统之后，伦敦至香港、香港至日本两条航线分别减少飞行时间60分钟、20～30分钟，每年可节省54 000吨燃料，价值达750万英镑。

3.铁路运输管理

我国铁路开发的基于GPS的计算机管理信息系统，结合RFID技术和GIS技术，可以实现通过计算机网络实时收集全路列车、机车、车辆、集装箱及所运货物的动态信息，对列车、货物进行追踪管理。只要知道货车的车种、车型、车号，就可以立即从近10万千米的铁路网上流动着的几十万辆火车中找到该列车，还能得知这辆货车现在何处运行或停在何处，以及所有的车载货物发货信息。铁路部门运用这项技术可大大提高路网及其运营的透明度，为货主提供更高质量的服务。

现有的GPS产品在技术上已比较成熟，关键的区别在于应用软件。现有较为成熟的应用软件主要涉及地理位置跟踪、车辆管理、司机管理（主要是对里程、油耗、速度等进行控制）、调度管理、运营管理（路由计划、时间安排等）、地图管理等。优秀的GPS软件甚至可以将班车的成本管理、安全管理和班车司机考核系统整合到系统中，在班车上安装报警装置，当班车途中发生违规行为如超速、违规开门、越界等立即报警，并可通过车载通讯工具进行直接对话，有效控制行车安全及货物安全；对车辆的里程、油耗、速度等参数进行统计与分析，以便进行成本控制；通过报表平台将违规情况、行驶情况和油耗情况等进行统计与分析并通过设定的公式对班车使用人员进行绩效考核。

申通快递是业内较早使用GPS技术的企业之一，2010年5月下旬，申通快递完成了江浙沪皖的网络车以及外围与江浙沪对接的网络车的上线工作。全国安装GPS的车辆超过500辆，GPS主要应用于干线车辆，下一步将逐步推广到支线车辆。公司已逐步在全网络推广了车辆GPS定位信息查询系统，该系统能实现网上录入单号，查询快件扫描记录，显示车辆GPS定位地图信息。^[5]此外，顺丰、圆通等快递企业也在调度和车辆跟踪方面使用了GPS技术。