第八章物流信息技术ppt课件.ppt

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1、第八章,物流信息技术,第一节 物流信息技术与装备概述第二节 物流信息服务系统第三节 条形码技术与设备第四节 无线射频识别技术与装备第五节 全球定位系统技术与设备第六节 地理信息系统技术与设备,第一节 物流信息技术与装备概述（略）,物流信息技术的应用 物流自动化技术装备的应用 物流设备跟踪和控制技术的应用 物流动态信息采集技术的应用物流信息技术的发展趋势,第二节 物流信息服务系统,物流短信系统的定义物流短信系统的特点物流短信系统的主要功能物流短信服务平台的应用物流短信签收系统,第三节 自动识别采集技术 条形码技术与设备,自动识别数据采集技术的概念数据采集、数据传递、数据识别的结合包括条形码技术（

2、光识别）、无线射频识别技术（磁识别）、视觉识别技术（车牌号、车型识别等）、声音识别技术、生物识别等。自动识别技术的发展 条形码 射频识别 条形码与射频识别集成应用,一、条形码技术概述,条形码：一组按一定编码规则排列的条、空符号，用以表示一定的字符、数字及符号组成的信息。条码的识别：光的反射原理条形码系统：条形码符号设计、制作系统，包括条形码对象的编码规则、条形码符号设计、条形码输出印刷条码扫描器：自动识别条形码数据库管理：建立条形码与商品信息的对应关系以便查询。条形码符号排列方式：一维条形码、二维条形码,目前，条形码技术主要包括以下三方面的内容： 见309页 符号技术 识别技术 条形码应用系统

3、设计,二、条形码的码制,一维条形码二维条形码,（一） 一维条形码,一维条形码的信息表示方法：垂直方向不表达信息，信息量大小是由条码条、空以及宽度来决定的 条形码的一个标准模块：宽度为0.33毫米，条和空的宽度为标准模块的整倍数。 通常一个标准模块的条表示为1，空为0 放大系数:商品条码的放大系数越小，条码图像越小，对印刷设备，扫描设备，精细度要求越高。 对于放大系数小于0.80的条码符号，印制质量不易保证，而且容易造成识读困难。放大系数一般要求在0.8-2.0之间。,1. EAN商品条形码,是当今世界上广为使用的商品条形码标准版: EAN/UCC-13,简称EAN-13缩短版：EAN/UCC-

4、8,简称EAN-8 特点： EAN-13和EAN-8都是定长码 前3位为前缀码（国别码），由EAN统一管理分配。 中国的前缀码：690,691,692 693-中外合资的条码 现在694、695也是中国的。 字符集：0-9,EAN-13的代码结构,由厂商识别代码、商品项目代码、校验码三部分组成的13位数字代码。分为3种结构，其结构如表2-1所示。,中国物品编码中心负责分配和管理。,一般由厂商编制，也可由中国物品编码中心负责编制。,只能发现错误，但不能指出错误在哪，也不能纠错,当厂商生产的商品品种很多，超过了“商品项目代码“的编码容量时，允许厂商申请注册一个以上的厂商识别代码。,前缀码 编码组织

5、所在国家 ( 或地区 )/ 应用领域,000019 美国030039 060139 300379 法国400440 德国450459 日本460469 俄罗斯471 中国台湾,690695 中国958 中国澳门特别行政区977 连续出版物978、979 图书980 应收票据981、982 普通流通券990999 优惠券,（1）当前缀码为690、691时，EAN/UCC-13的代码结构：,（2）当前缀码为692、693时，EAN/UCC-13的代码结构：,EAN-13码的条码制作规则,EAN-8 的代码结构,EAN-8 称缩短版商品条码，表示EAN-8代码。EAN/UCC-8的代码结构：商品项目

6、识别代码：EAN编码组织在EAN分配的前缀码（X8X7X6）的基础上分配给厂商特定商品项目的代码。为了保证代码的惟一性，商品项目识别代码须由中国物品编码中心统一分配。,EAN-8使用的情况,在通常情况下，用户应尽量选用EAN商品条码，尤其是选用EAN-13条码。但在以下几种情况下，可采用EAN-8条码：EAN-13商品条码的印刷面积超过印刷标签最大面面积的四分之一或全部可印刷面积的八分之一时； 印刷标签的最大面面积小于40cm2或全部可印刷面积小于80cm2时；产品本身是直径小于3cm的圆柱体。,EAN13与EAN8制码规则一样。提问：只要是条形码，都可从中查到厂家吗？,2. UCC/EAN-

7、128码物流条形码,（见95页）EAN-128码，现称GS1-128码，是专用于GS1(Globe standard 1)系统中的条码，可以标注商品的附加信息，在商品信息的标识、产品的跟踪与追溯中有广泛的用途。特点：有A/B/C三套字符集,覆盖全部128个ASCII码字符，故称128码。 字符集包含数字，大小写英文字母、符号、控制符和00-99的100个双位数的数字。每个字符的条码符号由三条三空11个模块组成 EAN-128的字符集与条码的制码规则 可变长码的连续型、有含义的条形码,EAN-128由条码应用标识符和数据两部分组成。格式：（条形码应用标识符）数据条形码应用标识符：利用24位数字定

8、义紧跟其后的数据的意义及格式，可以串连数项的信息 。 （01）16903128100250（11）091020（10）091050（01）GTIN-全球球贸易项目代码，16903128100250为EAN/UCC-14编码：用于由相同贸易项目组成的包装单元，在EAN/UCC-13前加上了一位包装标识符该批产品的生产日期为2009年10月20日，批号为091050;,条形码应用标识的含义,N表示数字，a表示字母，（400）n3+an30 表示”400“标识符是3位数字，后面跟不定长的字母或数字型代码，代码最长不超过30位。,GTIN-全球贸易项目代码 （01）,有四种编码结构：EAN/UCC-1

9、3EAN/UCC-8UCC-12EAN/UCC-14：用于由相同贸易项目组成的包装单元如：装有12瓶规格为400毫升洗发水的箱子。在批发、配送中以“箱”为单位进行贸易。那么，箱子的N2至N13代码就是其内含贸易项目的EANUCC标识代码（除去校验码）。如果此类贸易单元内含的贸易项目为UCC-12 或EAN/UCC-8编码结构，可通过对其标识代码前面补“零”变成14位数字结构。,用于通过零售渠道销售的贸易单元，即通过POS结算进行销售的贸易单元。,A产品的单品条码几个A产品在一个箱子里（第一级包装）可以在前面加1几个小箱子又装到一个更大的箱子里那么前面加,商品条形码：UPC (Universal

10、 Product Code),UPC码是美国统一代码委员会（UCC -Uniform Code Council，负责开发和维护北美地区包括产品标识标准在内的国际标准化组织）的一种商品用条码，主要用于美国和加拿大地区-在美国进口的商品上可以看到UPC码是一种长度固定、连续性的条码，仅可用来表示数字，故其字码集为数字0-9。应用范围广泛，故又被称万用条码。,系统码用以标识商品类别。带有规则包装的商品，其系统字符一般为“0，6或7” 常用的商品条码版本为UPC-A码和UPC-E码。 UPC-E码为UPC-A的压缩版,UPC-A码每个字码皆由7个模组组合成2线条2空白，其逻辑值可用7个二进制数字表示

11、小知识 EAN和UCC合并为一个全球统一的标识系统，即EANUCC系统。由于历史的原因，UPC系统不兼容EAN系统（EAN系统兼容UPC系统）。因此，产品销往美国和加拿大市场的厂商根据需要通过中国物品编码中心向上述两个国家申请UCC厂商识别代码。,条形码的例子,客户要求包装纸箱上印上GTIN码，产品的UPC码是：8-12751-00850-7；包装纸箱上的GTIN码：内箱：(01)10-812751-00850-4；外箱：(01)20-812751-00850-1注意两点：由于第一位的数字有变化，所以校验码也要改变。包装指示的数字1-8。既可以区别不同的包装级别（大箱套小箱），也可以区别不同的

12、包装类型（纸箱、塑料箱）,3. code39 码,Code39码是一种可供使用者双向扫瞄的分散式条码，相临两资料码之间必须包含一个不具任何意义的空白(逻辑值为0)，且39码具有支持文字数字的能力，编码规则简单、误码率低、所能表示字符个数多等特点 39码仅有两种单元宽度分别为宽单元和窄单元。39码的每一个条码字符由由5个条和分开他们的4条缝隙共9个单元构成。其中三个宽单元，其余是窄单元，因此称为三九码。三九码的长度：自由地调整三九码的起始码与终止码均为 * 字符。,适用场合,一般商品码如EAN-13，EAN-8,UPC-A,UPC-E都需要向相关部门申请，条码才可以使用。 Code39不需要，自

13、己编码就可以了(企业内部自定义码)，应用广泛，很适用在非正式场合中和非零售场合。,4. 交叉25条码,交插25条码（interleaved 2 of 5 bar code）由美国的Intermec公司于1972年发明的。自身具有校验功能。交插25条码起初广泛应用于仓储及重工业领域，1987年开始用于运输包装领域。 1997年我国也研究制定了交叉25条码标准（GB/T 16829-1997），主要应用于运输、仓储、工业生产线、图书情报等领域的自动识别管理。 交插25条码是一种条、空均表示信息的连续型（中间没有间隔）、非定长、具有自校验功能的双向条码。它的字符集为数字字符09。,交插25条码每一个

14、条码数据符由5个单元组成，其中两个是宽单元（表示二进制的“1”），三个窄单元(表示二进制的“0”)。 条码符号从左到右，表示奇数位数字符的条码数据符由条组成，表示偶数位数字符的条码数据符由空组成。,5. ITF-14,ITF-14是目前常用的储运单元条形码（为便于搬运、仓储、订货、运输等，由消费单元组成的商品包装单元）ITF条码是一种连续型、定长、具有自校验功能，并且条、空都表示信息的条码。由矩形保护框、左侧空白区、条码字符、右侧空白区组成ITF-14相当于独立使用EAN/UCC-14编码，但条码形式（即条码的模块组织方式）为交叉的格式。,EAN/UCC-14,ITF-14,ITF-14条码用

15、于非零售商品的包装上（不用于零售商品上）放大系数范围为0.6251.200 。对印刷精度要求不高，比较适合直接印制于表面不够光滑、受力后尺寸易变形的包装材料，如瓦楞纸或纤维板上。包装项目上最好使用两个条形码符号,.条形码在不同商品单元（供应链中）使用,（1）商品单元类型以及相应的码制消费单元：通过零售渠道直接销售给最终用户的商品包装单元（如一块香皂、一包饼干、一瓶洗头水等） 如：EAN-13/UPC-12、EAN-8UPC-储运单元：为了便于搬运、仓储、订货、运输等，由商品消费单元组成的商品包装单元（如一箱香皂、一箱饼干、一箱洗头水等） EAN-14 ITF-14货运单元：用于运输目的的商品包

16、装单元（如一托盘香皂、一托盘饼干，一托盘洗头水等） SSCC18代码,在一些特殊性情况之下，三者是统一的，例如一台电冰箱既是消费单元，又是储运单元，同时还可以是货运单元。,SSCC18代码,SSCC18代码是一个全数字型的18位代码，它是对商品货运单元的唯一标识。严格来讲它并不是一种条码类型，是使用的是UCC/EAN-128编码的条码。,扩展位：用于增加SSCC系列代码的容量，由厂商分配。例如：0表示纸盒，1表示托盘，2表示包装箱。厂商识别代码：由中国物品编码中心负责分配给用户。系列代码：是由取得厂商识别代码的厂商分配的一个系列号。,用于储运条码的码制有EAN-14条码、ITF-14条码和UC

17、C/EAN-128条码.其中,ITF-14条码在当前用得比较普遍;EAN-13条码适宜于用在单件包装的储运箱上,如大彩电储运包装箱,（三）二维条形码,二维条形码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此能在很小的面积内表达大量的信息。 二维条码的应用领域：电子商务单证、证件、商业秘密等。二维条形码的类型在一维码基础上向二维码方向扩展 -行排式（堆集式）二维条码利用图像识别原理，采用新的几何形体和结构设计出二维码制 -矩阵式（点阵式）二维条码,行排式（堆集式）二维条码,行排式二维条码其编码原理是建立在一维条码基础之上，按需要堆积成二行或多行。由于行数的增加，需要对行进行判定、其译码算法与软件也不

18、完全相同于一维条码。有代表性的行排式二维条码有CODE49、CODE 16K、PDF417等。层排式二维条码可通过线性扫描器逐层实现译码，也可通过照相和图像处理进行译码。,矩阵式（点阵式）二维条码,矩阵式二维条码是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。在矩阵相应元素位置上，用点(方点、圆点或其他形状)的出现表示二进制“1”，点的不出现表示二进制的“0”，点的排列组合确定了矩阵式二维条码所代表的意义。 具有代表性的矩阵式二维条码有：Code One、Maxi Code、QR Code、 Data Matrix等。 绝大多数矩阵式二维条码必须采用照相方法识读。,Data Matr

19、ix,Maxi Code,QR code,PDF417,正方形,正方形矩阵式,图形模块为菱形矩阵式,堆集式,二维条码与一维条码的比较,可通过校验字符进行校验，没有纠错能力,具有错误校验和纠错能力，可根据需要设置不同的纠错级别,对物品的标识,对物品的描述,多数应用场合依赖数据库及通讯网络,可不依赖数据库及通讯网络而单独应用,可用扫描器识读，如光笔、矩阵CCD、激光枪等,行排式二维条码可用线扫描器的多次识读；矩阵式二维条码仅能用图像扫描器识读,二维条形码的特点,1高密度编码。2容错能力强：具有纠错功能：这使得二维条码因穿孔、污损等引起局部损坏时，照样可以正确得到识读，损毁面积达50%仍可恢复信息。

20、译码可靠性高，比普通条码译码错误率百万分之二要低得多，误码率不超过千万分之一3编码范围广：能对图片、声音、文字、签字、指纹等用数字化的信息进行二维条码表示。 4引入加密措施：可对信息进行加密，防伪性好。5成本低，易制作，持久耐用。 6条码符号形状、尺寸大小比例可变。,可先用一定的加密算法将图像信息加密，然后再用二维条码标识。识别时，可先以一定的揭秘算法揭秘，然后恢复所表示的信息。,二维条形码的阅读设备阅读原理,（1）线性CCD和线性图像式阅读器（Linear Imager） 可阅读一维条形码和线性堆叠式二维码（如PDF417），在阅读二维码时需要沿条形码的垂直方向扫过整个条形码，我们称为“扫动

21、式阅读”。这类产品比较便宜。 （2）带光栅的激光阅读器 可阅读一维条形码和线性堆叠式二维码。阅读二维码时将光线对准条形码，由光栅元件完成垂直扫描，不需要手工扫动。 （3）图像式阅读器（Image Reader） 采用摄像方式将条形码图像摄取后进行分析和解码，可阅读一维条形码和所有类型的二维条形码。,PDF417的特点,由留美华人王寅敬博士发明的。（portable data file)的含义为便携数据文件。因为组成条形码的每一符号字符都是由4个条和4个空共17个模块组成，所以称为PDF417.可表示数字、字母或二进制数据，也可表示汉字。二维条形码的应用资产跟踪运输行业的应用:将发货单据的内容编

22、成一个二维条形码，直接扫描输入。 美国纸上EDI将装运单信息（EDI报文）编成一张PDF417条形码标签提交给货运商。好玩的二维码应用,（四）复合码,将一维条形码与二维条形码有机叠加在一起，以实现在读取商品单品识别信息时，还能够获取更多描述商品物流特征的信息。很好的保持了国际物品编码体系(EAN/UCC系统）的完整性及兼容性.,（五）条形码的识读器分类,（见教材311-312）光笔扫描器台式扫描器手持式扫描器固定式光电及激光快速扫描器卡式条形码阅读器（六）条形码的识别器与在物流中的应用见教材312-314,第四节、无线射频与电子标签技术,（一）射频识别技术概述 1.射频识别技术：是一种非接触式

23、的自动识别技术，是目前使用的条形码的无线版本，且不需要逐个扫描 工作原理：315页，图8-6,无线射频的工作原理,RFID集装箱管理系统解决方案.avi,（1）读写器通过发射天线将无线电载波信号向外发射（2）电子标签在发射天线工作范围内时，电子标签被载波信号激活，并将自身代码通过天线向外发射（3）接收天线接受信号兵传给读写器，读写器对信号进行解码，传输给计算机。（4）计算机根据信息作出相应的处理和控制，发出信号给执行系统,2.电子标签,是一种由低电集成电路构成的微型标签，由天线、线圈、存储器与控制系统组成。RFID标签优点：具有条形码所不具备的防水、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可

24、以加密、存储数据量大、存储信息可以修改等,电子标签类型（315页）,是否加装电池：无源标签、有源标签(内部电池）无源标签-通过标签内设计的电感耦合方式将部分射频能量（读写器发出的）转换为标签所需工作的能量，有效通信距离大大降低按调制方式： 主动式：有主动发送数据，主要用于有障碍物的应用中，感应的距离远； 被动式：进入RFID系统工作区后，电子标签的天线接收特定的电磁波，标签内的线圈产生感应电流供给标签工作。即由读写器发起，标签响应。 主要用于门禁或交通中,按照功能： 只读标签-包含的信息量少，身份验证 可重写标签-容量为几十字节到几万字节的闪存 带微处理器-靠内置的存储器中存储的程序来工作，如

25、 进行电子结算，加密算法 配有传感器-如温度传感器或压力传感器，主要用于动物个体识别和轮胎管理。按频率：低频、高频、超高频（微波） -频率越高，可读距离越远按封装材料（纸、塑料、玻璃）,3. FRID的系统组成（317）,信号发射机：电子标签（Tag)信号接收机：即读写器，与电子标签进行数据通讯。因此电子标签需包含一定的附加信息，如错误校验、识别数据信息、规定特定的信息发送顺序的控制信息等，读写器则需要提供信号状态控制、校验等功能，通过特定的算法决定是否需要再发送信号重发一次。 编程器：可读写标签需要，是向标签写入数据的装置，可以离线完成写输入（即预先在标签中写入数据，然后贴在被标识的项目上）

26、，也可是在线完成的。天线：是标签与读写器之间传输数据的发射、接收装置。计算机网络系统：与读写器连接，对数据的管理和传输。,4.FRID系统的性能指标,性能指标 -阅读距离：从小于1英寸到几英尺，再到几十米甚至上百米（有源高频） -内存容量 -数据传输速率：读取、更新电子标签数据所用时间 -多标签读写特性,5、电子标签的应用,超市结账；高速公路收费站： 时速200公里可识别在集装箱运输管理工作上的应用仓库出入库、数据分拣系统,典型的FRID应用系统,（1）EAS系统:电子物品监视系统设置在要控制物品出入的门口的射频识别技术典型应用场合：商店、图书馆等地方，当未被授权的人从这些地方非法取走物品时，

27、EAS系统会发出警告。组成:附着在商品上的电子标签、电子传感器 有硬标签（需配备专门的取订器）、软标签（书里磁条） 监视器（一般由发射器和接收器两个部分组成，在发射天线和接收天线之间形成一个扫描区） 当有特殊特征的标签进入该区域时，会对发射器发出的信号产生干扰，这种干扰会被接收器接收，再经过微处理器分析判断，发出控制警报器的鸣响。 电子标签灭活器（解码器）,（2）便携式数据采集系统（手持式读写器） 适合于不宜固定式FRID系统的应用环境，如仓库盘点两种数据传输方式：通过射频数据采集方式实时向计算机网络系统传输数据暂时将数据存储在读写器中，再批量向计算机网络系统传输数据。,（六）电子标签广泛应用

28、的障碍,（1）标准 目前行业标准以及相关产品标准还不统一，电子标准签迄今为止全球也还没有正式形成一个统一的（包括各个频段）国际标准。标准（包括频率、数据编码、阅读器和标签通信等）的不统一是制约RFID发展的重要因素，标准的不统一也使当前各个厂家推出的 RFID产品互不兼容，这势必阻碍了未来RFID产品的互通和发展。 *国外企业已在FRID空中接口等关键技术方面申请关键技术方面的专利，并将拥有的专利技术写到相关专业国际标准中，试图利用标准的推广收取高额的专利费。,2.成本,目前美国一个电子标签最低的价格是20美分左右，这样的价格是无法应用于某些价值较低的单件商品。3 技术虽然在RFID电子标签的

29、单项技术上已经趋于成熟，但总体上产品技术还不够成熟，还存在较高的差错率（RFID被误读的比率有时高达20%，特别是液体和金属制口等对无线电信号的干扰很大）离大规模实际应用所要求的成熟程度也还有一定差距。4 安全当前广泛使用的无源RFID系统还没有非常可靠的安全机制，无法对数据进行很好的保密，RFID数据还容易受到攻击，主要是因为RFID芯片本身，以及芯片在读或者写数据的过程中都很容易被黑客所利用。,（七）电子商品编码,Electronic product code (EPC：电子产品代码）EPC旨在为每一件单品建立全球的、开放的标识标准，实现全球范围内对单件产品的跟踪与追溯，从而有效提高供应链

30、管理水平、降低物流成本。系统构成EPC代码体系：EPC代码，用于标识目标的特定代码 射频识别系统：EPC标签（贴在或内嵌于）物品上 读写器 两者之间的通信协议 信息网络：软件支持系统，包括: 中间件、对象名称解析服务、EPC信息服务（EPC IS),EPC系统的6个部分构成,（1）EPC编码标准：应用较多的主要有64位、96位及256位三种。编码分为4部分：使用协议的版本号、物品生产厂商的编号、产品的类型编号及单个物品的SN号。每个EPC编码具有全球唯一性。（2）EPC标签：物体贴上EPC标签后，通过天线，可以将芯片内部储存的数据信息非接触传送出去。（3）阅读器：读取或写EPC标签中的数据信息

31、，并负责将数据传送给Savant。（4）Savant：负责过滤、整合阅读器送来的标签或传感器的数据流（5）ONS（对象名解析服务系统）：类似于互联网中的DNS，它可提供EPC查找服务。将给定的EPC代码转化为含有物品信息的主机的URL地址，以获取EPCIS服务器上更多的信息。（6）EPC信息服务器（EPCIS，旧称PML服务器）：内部存放了制造商生产的所有物品相关数据信息的PML文件,PML文件（ Physical Markup Language，物联网中的通讯语言）,物联网,由EPCglobal的Auto-ID中心提出。 要在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆

32、盖世界上万事万物的“Internet of Things”。AUTO-ID中心建议最小化EPC编码中嵌入的信息量。利用现有的计算机网络和当前的信息资源来存储数据，这样EPC便成了一个信息引用者，拥有最小的信息量。EPCglobal是一个中立的、非赢利性标准化组织,由EAN和UCC两大标准化组织联合成立,主要职责是在全球范围内建立和维护行业性EPC global网络。,EPC标准下的电子标签利用什么频段？,EPC编码标准只是利用超高频UHF（ultrahigh frequency）频段（860MHz-960MHz）。而UHF频段已被手机、无线广播和其他无线业务占用。各国选用了UHF内的不同频段为

33、RFID专用。美国选用915MHz，欧洲选用868MHz，日本在结束第二代手机后将952MHz-954MHz或950MHz-956MHz让位于RFID。而中国由于目前这个范围被GSM、CDMA等占用，所以在清理的基础上考虑将917MHz-922MHz分配给RFID使用，也有利用860Mhz以下频段的说法，目前尚未做出最终决定。,物联网,有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过RFID、红外感应器、GPS、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互

34、联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。,第五节 GPS （Global Positioning System）,一、GPS的发展 利用卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统从古至今的导航方法：天文导航-通过观测天体的位置来确定自身的位置和航向 -容易受到气象条件的限制；无线电导航 -接收海岸电台发出的无线电波来确定舰船自身的位置 -不受气象条件的影响，但无线电波的传播距离有限，用于远航时有困难。卫星导航技术 -对地面、海洋和空间用全户进行精确的定位 -全时空、全天候、高精度、连续实时地提供导航和定位,第一代卫星导航系统,第一代卫星导航系

35、统的产生与发展1957年10月世界上第一颗人造地球卫星发射成功1958年12月美国建立“子午卫星系统”Transit1965年前苏联建立了“卫星导航系统”CICADA1967年美国宣布解密子午卫星系统的部分导航电文供民间使用。 第一代卫星导航系统的局限性卫星少，不能实时定位，定位精度低，且覆盖地区不广。频率低，难以补偿电离层效应的影响,第二、三代卫星导航系统,美国的GPS系统：1973年12月开始建立新一代的卫星导航系统，1994年全面建成的具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统GPS。历时20年，耗资200亿美元。GLONASS（格洛纳斯）：俄罗斯耗资30

36、多亿美元立的全球卫星导航系统。1978年开始部署，1996年投入运行。24颗卫星比GPS低1000多公里。伽利略系统：欧盟北斗卫星导航系统：中国自主研发,伽利略系统,1999年，为打破GPS系统对全球卫星导航业务的垄断，欧洲提出了建立“伽利略”导航卫星系统的计划。2002年， “伽利略”计划正式启动。2006年“伽利略”系统正式部署，2008年整个系统完工，正式为客户提供商业服务。预计2014年达到收支平衡。由30颗卫星组成，其中3颗为候补卫星，还有2个地面控制中心 。为地面用户提供3种信号服务。其精度依次提高，最高精度比GPS高10倍，免费使用的信号精度达6米。能提供移动电话业务服务，用于救

37、生行动，如接收失事飞机的求救信号后，快速通知附近的救援部门。我国参与了伽利略系统的研制工作，具备伽利略系统的部分所有权和全部使用权。,北斗卫星导航系统,是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统 北斗一号：双星定位导航系统：用少量卫星（四颗卫星）利用地球同步静止轨道来完成区域性的卫星导航任务。（2000-2007，三颗已失效）北斗二号：计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星，至2012年，已发射16颗，覆盖了亚太地区,二、GPS系统的组成,工作卫星地面监控系统用户设备,控 制 部 分 1个主控站 5个监控站 3个注入站,空 间 部 分

38、导 航 卫 星 : 导 航 信 息 卫 星 时 和 卫 星 钟 24 颗 卫 星 20200 Km,用户设备部分 接受卫星信号,GPS卫星星座,GPS基本原理,测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离（通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到）然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。 用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，所以除了用户的三维坐标x、y、z外，还要引进一个t，即卫星与接收机之间的时间差作为未知数，然后用4个方程将这4个未知数解出来。所以如果想知道接收机所处的位置，至少要能接收到4个卫星的信号。,能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的卫星信号

39、接收设备,GPS信号接收机,三、GPS 在货物运输系统中的应用,用于汽车自定位，跟踪调度、陆地救援用于铁路运输管理用于军事物流（后勤补给）用于内河及远洋船队最佳航程和安全路线测定、航向适时调度、检测及水上救援。,案例车载GPS反劫防盗系统,家住北京的陶先生在XX租赁汽车公司租了一辆黑色的桑塔纳2000轿车，在所住小区内不翼而飞。 在向派出所报案的同时，陶先生也通知了XX租赁汽车公司。由于该车安装了GPS全球定位系统，负责安装该系统的北京九州开元通信技术有限公司通过该车装有的GPS(全球定位系统)对该车的位置和行驶方向进行密切监控，查出汽车正以150多公里的时速驶入山东境内。 该车每20秒发回一个定位数据，九州开元监控中心每五分钟向警方通报一次车辆的位置。最后，在山东省与江苏省的交界处韩山镇收费站将窃犯抓获。 该具有汽车反劫防盗系统的GPS监控系统还能同时熄灭发动机，使汽车不能行驶。,