全球卫星定位系统的发展与未来
GPS(Global Positioning System)全球卫星定位系统，是通过人造卫星对地面上的目标进行测定并进行定位和导航的技术，其实际意义应为导航卫星测时和测距/全球定位系统(Navigation Satellite Timing and Ranging／Global Positioning System)。美国于上世纪70年代开始研制GPS，1994年全面建成，目前在地球上空已有27颗卫星(包括3颗备份卫星)在运行，轨道高度为20200公里。GPS自问世以来，充分显示了其在无线导航、定位领域的霸主地位。
但美国GPS系统独霸卫星导航市场的局面有望在2008年以后被打破，欧洲最大的公私合营项目-“伽利略”卫星导航系统，计划于2008实现运营。“伽利略”系统的空间部分将由30颗卫星组成，分布在与地球赤道呈56度倾角的三个中轨道面上，轨道高度23616公里。“伽利略”系统将为用户提供多达四种精度标准的卫星服务(而GPS只提供两种)，可分别满足民用精度标准、商业服务精度标准、与生命安全相关的精度标准、公共限制级精度标准的要求，定位精度从15米到4米以内不等。日前已由阿尔卡特、芬梅卡尼卡、芬奇组成的Eu-rely集团和由泰利斯、EADS、国际海事卫星组织组成的iNavsat集团获得“伽利略”特许经营权。两个集团分别代表意大利和德国的利益。美国与欧盟双方就全球卫星导航定位系统问题于2004年7月达成了合作协议：美国的GPS系统与未来的欧洲伽利略系统将实现系统联网，GPS和伽利略共同成为全球通信的标准。中国在2003年加入“伽利略”计划，并计划投入2亿欧元，占整个项目12-15%的份额。同时，中国正在开发自己的“北斗”导航卫星计划（2003年5月中国成功发射了第三颗“北斗”星）。
另外，日前日本自民党设立由内阁和其它7个相关部门联合组成的“定位、地理信息系统联合会议”，决定推定日本版的全球定位系统的研发，并预计在2008年和2009年发射3颗卫星，届时将同美国的GPS系统联网投入应用。
GPS全球卫星定位系统在智能交通中的应用
GPS在ITS（intelligent transportation systems）中主要应用于车辆定位、导航和交通管理。GPS与电子地图、无线通信网及计算机车辆管理信息系统相结合，可得到车辆在三维空间中的运动轨迹，即所谓四维航迹，不但可准确获得车辆的准确位置，还可得到车辆的速度、运动方向等数据，为交通运输管理提供了动态检测和导航的工具，是ITS的重要组成部分。
GPS技术在ITS中的研究应用在国外早已开始，并已取得了一定的成果：加拿大卡尔加里大学设计了一种动态定位系统，该系统包括一台捷联式惯性系统，两台GPS接收机和一台计算机，可测定已有道路的线形参数，为道路管理系统服务。美国研制了应用于城市的道路交通管理系统，该系统利用GPS和GIS建立道路数据库，在数据库中包含有各种现时的数据资料，如道路的准确位置、路面状况、沿路设施等，该系统于1995年正式运行，为城市道路交通管理起到重要作用。近年来，国外研制了各种用于车辆诱导的系统，其中车辆位置的实时确定以往主要依据惯性测量系统以及车轮传感器，随着GPS的发展和所显示出的优越性，有取代前两种方法的趋势。用于城市车辆诱导的GPS定位一般是在城市中设立一个基准站，车载GPS实时接收基准站发射的信息，经过差分处理便可计算出实时位置，把目前所处位置与所要到达的目标在道路网中进行优化计算，便可在道路电子地图上显示出到达目标的最优化路线，为公安、消防、抢修、急救等车辆服务。经对近年多篇 国内外报道的总结，GPS在ITS中主要实现以下服务功能：
车辆定位、跟踪：为了有效提高定位精度和定位连续性，国际上广泛采用集成的差分GPS（DGPS）定位和惯性导航（INS）定位方法。GPS车辆定位、跟踪系统在智能交通系统的应用如图l所示（摘自：中国安防产品信息.2004(3).-20-25 GPS技术在智能交通系统中的应用）：控制中心通过广域网与GSM、GPRS或CDMA 网络相连，以实时显示出车辆的实际位置，还可实现多车辆、多屏幕同时跟踪，车辆上安装有GPS接收机与接收天线。另外，一旦车辆发出遇劫、被盗等警情时，控制中心也可将车辆位置信息及警情信息通过广域网送ll0指挥中心，由公安部门出警。
出行路线规划、导航：提供出行路线规划是汽车导航系统的一项重要辅助功能，包括自动线路规划和人工线路设计。自动线路规划是由驾驶者确定起点和目的地，由计算机软件按要求自动设计最佳行驶路线，包括最快的路线、最简单的路线、通过高速公路路段次数最少的路线等的计算。人工线路设计是由驾驶者根据自己的目的地设计起点、终点和途经点等，自动建立线路库。线路规划完毕后，显示器能够在电子地图上显示设计线路，并同时显示汽车运行路径和运行方法。
信息查询：为用户提供主要物标，如旅游景点、宾馆、医院等数据库，用户能够在电子地图上根据需要进行查询。查询资料可以文字、语言及图象的形式显示，并在电子地图上显示其位置。同时，控制中心可以对区域内的任意目标所在位置进行查询，车辆信息将以数字形式在控制中心的电子地图上显示出来。
智能调度：控制中心可以监测区域内车辆运行状况并随时与被跟踪目标通话，对车辆进行合理调度。
紧急援助：通过GPS定位和监控管理系统可以对遇有险情或发生事故的车辆进行紧急援助。控制中心的电子地图显示求助信息和报警目标，规划最优援助方案，并以报警声光提醒值班人员进行应急处理。
交通流量监测：为了对交通态势进行多方面分析，利用GPS采集到的实时道路信息综合其他交通数据，对道路交通状况进行分析，提供某路段的实时流量，也提供由多条路段形成的道路交通状态。
交通设施信息的实时采集标注：交通设施信息是智能交通管理数据的重要组成部分之一。作为交通运输的详细信息，例如交通中的红绿灯控制信息、步行街、单行道、禁止左转等信息，公路交通中的路况、车道数、限速等有关交通运输专用信息在实际中经常发生变化，随时掌握交通设施的位置及变化，对交通管理，规划出行路线等至关重要，可用GPS准确采集，及时补充。
行车安全管理：通过对GPS位置信息的显示分析，能对道路上一些不安全的行为进行记录，以便事后及时处理与纠正，如超速行驶，在单行线上逆行，不按规定拐弯，不按交通限制行驶，有些路段某段时间限制某些车辆通行等情况。
交通事故分析：运用系统中保存GPS信息，可将发生的交通事故重现出来，管理人员可根据当时车辆的行驶路线，方向，速度等得出事故发生的原因，加快事故的确认和处理，使受阻的路段尽快恢复通行，提高道路交通运营能力。
