基于卡尔曼滤波的GPS定位系统设计(4)
④ 话务指挥
指挥中心可以监测区域内任意车辆的行驶状况，对被监控车辆进行合理的调度，也可以随时与被跟踪目标通话，实行管理。
⑤ 紧急援助
通过GPS定位和监控管理系统可以对发生事故或发出求助信号的车辆进行紧急援助。监控台的电子地图会显示出求助信息和报警目标的位置，规划最优援助方案，并提醒值班人员进行应急处理。
⑥ 其它应用
GPS定位技术除了用于导航、定位、测量外，因其空间卫星上载有的精确时钟可以发布时间和频率信息，GPS的另一重要应用是以空间卫星上的精确时钟为基础，在地面监测站的监控下，传送精确时间和频率[8]。应用该功能可以进行精确的时间和频率的控制，可以为很多工程实验服务。另外，据国外资料显示，GPS还可用于获得气象数据，应用于某些实验和工程。
在发达国家，GPS技术已经被广泛应用于交通运输和交通工程。而GPS技术在中国道路工程和交通管理中的应用才刚起步。相信随着我国经济的发展，高等级公路的快速修建以及对GPS技术的应用研究的逐步深入，其在道路工程中的应用也会更加广泛和深入，并发挥更大的作用。
1.2 课题的目的与意义
目前，全球定位系统技术已经成熟，价格正在不断下降，设备重量体积也不断减小，应用范围越来越广，目前已经成为了最重要的导航手段之一。其中，民用C/A 码导航型GPS接收机是目前在陆地、航空以及航海导航及个人掌上导航领域最广泛采用的导航设备。但是由于各种因为导致的误差，C/A 码导航型GPS接收机的定位精度始终不能达到更高水平。目前普通的C/A 码接收机垂直定位精度35米，水平定位精度为15米，而且这一偏差是随机量，而非固定值。这个误差范围内的定位精度水平足够应用于个人导航等对精度要求不高的场合，但是对于飞机、车辆的监控及导航等高精度应用就显然不能满足用户的要求了[9]。因此，提高GPS的定位精度成为人们密切关注并且具有巨大潜力的研究课题。
目前，有两种方法来实现减小误差，提高GPS定位精度：一是采用差分GPS（DGPS：Differential GPS）技术。又叫GPS动态相对定位，就是将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测，根据基准站已知精密坐标，求得伪距修正量或位置修正量，并这个修正量发送给用户（GPS导航仪），用户接收机在进行GPS观测的同时，对用户的测量数据进行修正，从而提高GPS定位精度。它采用两台GPS接收机，一台安装在基准站上固定不动，另一台安置在运动载体上，两台接收机同时观测相同的卫星，将观测值求差，消除具有相关性的误差，以提高定位精度。二是通过滤波方法处理接收机接收到的数据，从各种干扰中估计出实时最优状态，达到自主定位的目的[9]。对比这两种技术，DGPS 技术的应用会受到基站覆盖面积的限制，为了在更为广阔的区域内提供差分GPS服务，测量者需要将多个差分基站与一个或多个主站组网，从而形成广域差分GPS系统（WAGPS）。但是这样做的结果是造成系统变得更庞大复杂，大大得增加了投入成本。另外，客户端还需要添加一个差分信号接收机，也提高了成本。从战略角度来看，差分GPS由于有发射源，更容易被敌方干扰甚至被摧毁，这是一个潜在威胁。因此，研究如何提高GPS定位精度的自主式方法就显得格外重要。这也是将卡尔曼滤波技术应用于提高GPS定位精度的研究在国内外都格外受到重视的根本原因。