衛(wèi)星導航知識（中）

5.如何使用GPS接收機（一）

GPS作為野外定位的最佳工具，在戶外運動中有廣泛的應用，在國內(nèi)也可以越來越經(jīng)常地看見有人使用了。GPS不象電視或收音機，打開就能用，它更象一架相機，你需要有一定的技巧?，F(xiàn)在介紹一些GPS使用辦法和經(jīng)驗。

首先大家要弄清使用GPS時常碰到的一些術(shù)語：

1.坐標(coordinate) 　　

有2維、3維兩種坐標表示，當GPS能夠收到4顆及以上衛(wèi)星的信號時，它能計算出本地的3微坐標：經(jīng)度、緯度、高度，若只能收到3顆衛(wèi)星的信號，它只能計算出2維坐標：精度和緯度，這時它可能還會顯示高度數(shù)據(jù)，但這數(shù)據(jù)是無效的。大部分GPS不僅能以經(jīng)/緯度(Lat/Long)的方式，顯示坐標，而且還可以用UTM(Universal Transverse Mercator)等坐標系統(tǒng)顯示坐標但我們一般還是使用LAT/LONG系統(tǒng)，這主要是由你所使用的地圖的坐標系統(tǒng)決定的。坐標的精度在Selective Availability(美國防部為減小GPS精確度而實施的一種措施)打開時，GPS的水平精度在100-50米之間，視接受到衛(wèi)星信號的多少和強弱而定，若根據(jù)GPS的指示，說你已經(jīng)到達，那么四周看看，應該在大約一個足球場大小的面積內(nèi)發(fā)現(xiàn)你的目標的。

在SA關(guān)閉時(美政府已經(jīng)取消SA)，精度能達到15米左右。高度的精確性由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的原因，更差些。經(jīng)緯度的顯示方式一般都可以根據(jù)自己的愛好選擇，一般有hddd.ddddd,hddd*mm.mmm，hddd*mmss.s(其中的“*”代表“度”，以下同)地球子午線長是39940.67公里，緯度改變一度合110.94公里，一分合1.849公里，一秒合30.8米，赤道圈是40075.36公里，北京地區(qū)緯在北緯40度左右，緯度圈長為40075*sin(90-40),此地經(jīng)度一度合276公里，一分合1.42公里一秒合23.69米，你可以選定某個顯示方式，并把各位數(shù)字改變一對應地面移動多少米記住，這樣能在經(jīng)緯度和實際里程間建立個大概的對應。大部分GPS都有計算兩點距離的功能，可給出兩個坐標間的精確距離。高度的顯示會有英制和公制兩種方式，進GPS的SETUP頁面，設置成公制，這樣在其他象速度、距離等的顯示也都會成公制的了。

2.路標(Landmark or Waypoint)

GPS內(nèi)存中保存的一個點的坐標值。在有GPS信號時，按一下MARK鍵，就會把當前點記成一個路標，它有個默認的一般是象LMK04之類的名字，你可以修改成一個易認的名字(字母用上下箭頭輸入)，還可以給它選定一個圖標。路標是GPS數(shù)據(jù)核心，它是構(gòu)成“路線”(見3)的基礎。標記路標是GPS主要功能之一，但是你也可以從地圖上讀出一個地點的坐標，手工或通過計算機接口輸入GPS，成為一個路標。一個路標可以將來用于GOTO功能(見5)的目標，也可以選進一條路線Route，見3.)作為一個支點。一般GPS能記錄500個或以上的路標。

3.路線(ROUTE)

路線是GPS內(nèi)存中存儲的一組數(shù)據(jù)，包括一個起點和一個終點的坐標，還可以包括若干中間點的坐標，每兩個坐標點之間的線段叫一條腿(leg)。常見GPS能存儲20條線路，每條線路30條腿。各坐標點可以從現(xiàn)有路標中選擇，或是手工/計算機輸入數(shù)值，輸入的路點同時做為一個路標(Waypoint/Landmark)保存。實際上一條路線的所有點都是對某個路標的引用，比如你在路標菜單下改變一個路標的名字或坐標，如果某條路線使用了它，你會發(fā)現(xiàn)這條線路也發(fā)生了同樣的變化。可以有一條路線是活躍(Activity)的。“活躍”路線的路點是導向(見5)功能的目標。

4.前進方向(Heading)

GPS沒有指北針的功能，靜止不動時它是不知道方向的。但是一旦動了起來，它就能知道自己的運動方向。GPS每隔一秒更新一次當前地點信息，每一點的坐標和上一點的坐標一比較，就可以知道前進的方向，請注意這并不是GPS頭指的方向，它老人家是不知道自己的腦袋和運動路線是成多少度角的。不同GPS關(guān)于前進方向的算法是不同的，基本上是最近若干秒的前進方向，所以除非你已經(jīng)走了一段并仍然在走直線，否則前進方向是不準確的，尤其是在拐彎的時候你會看到數(shù)值在變個不停。方向的是以多少度顯示的，這個度數(shù)是手表表盤朝上，12點指向北方，順時針轉(zhuǎn)的角度。有很多GPS還可以用指向羅盤和標尺的方式來顯示這個角度。一般同時還顯示前進平均速度，也是根據(jù)最近一段的位移和時間計算的。

5.導向(Bearing)

導向功能在以下條件下起作用：

1.)以設定走向(GOTO)目標。走向目標的設定可以按GOTO鍵，然后從列表中選擇一個路標。以后導向功能將導向此路標。

2.)目前有活躍路線(Activity route)?；钴S路線一般在設置->路線菜單下設定。如果目前有活動路線，那么導向的點是路線中第一個路點，每到達一個路點后，自動指到下一個路點。

在導向頁面上部都會標有當前導向路點名稱(ROUTE里的點也是有名稱的)。它是根據(jù)當前位置，計算出導向目標對你的方向角，以與前進方向相同的角度值顯示。同時顯示離目標的距離等信息。讀出導向方向，按此方向前進即可走到目的地。有些GPS把前進方向和導向功能結(jié)合起來，只要用GPS的頭指向前進方向，就會有一個指針箭頭指向前進方向和目標方向的偏角，跟著這個箭頭就能找到目標。

6.日出日落時間(Sun set/raise time)

大多數(shù)GPS能夠顯示當?shù)氐娜粘觥⑷章鋾r間，這在計劃出發(fā)/宿營時間時是有用的。這個時間是GPS根據(jù)當?shù)亟?jīng)度和日期計算得到的，是指平原地區(qū)的日出、日落時間，在山區(qū)因為有山脊遮擋，日照時間根據(jù)情況要早晚各少半個小時以上。GPS的時間是從衛(wèi)星信號得到的格林尼制時間，在設置(setup)菜單里可以設置本地的時間偏移，對中國來說，應設+8小時，此值只與時間的顯示有關(guān)。

7.足跡線(Plot trail)

GPS每秒更新一次坐標信息，所以可以記載自己的運動軌跡。一般GPS能記錄1024個以上足跡點，在一個專用頁面上，以可調(diào)比例尺顯示移動軌跡。足跡點的采樣有自動和定時兩種方式自動采樣由GPS自動決定足跡點的采樣方式，一般是只記錄方向轉(zhuǎn)折點，長距離直線行走時不記點；定時采樣可以規(guī)定采樣時間間隔，比如30秒、一分鐘、5分鐘或其他時間，每隔這么長時間記一個足跡點。在足跡線頁面上可以清楚地看到自己足跡的水平投影。你可以開始記錄、停止記錄、設置方式或清空足跡線。“足跡”線上的點都沒有名字，不能單獨引用，查看其坐標，主要用來畫路線圖(計算機下載路線?)和“回溯”功能。很多GPS有一種叫做“回溯”(Trace back)的功能，使用此功能時，它會把足跡線轉(zhuǎn)化為一條“路線”(ROUTE)，路點的選擇是由GPS內(nèi)部程序完成的一般是選用足跡線上大的轉(zhuǎn)折點。 　　同時，把此路線激活為活動路線，用戶即可按導向功能原路返回。要注意的是回溯功能一般會把回溯路線放進某一默認路線(比如route0)中，看你GPS的說明書，使用前要先檢查此線路是否已有數(shù)據(jù)，若有，要先用拷貝功能復制到另一條空線路中去，以免覆蓋。回溯路線上的各路點用系統(tǒng)默認的臨時名字如T001之類，有的GPS定第二條回溯路線時會重用這些名字，這時即使你已經(jīng)把舊的路線做了拷貝，由于路點引用的名字被重用了，所以路線也會改變，不是原來那條回溯路線了。請查看你GPS的使用說明書，并試用以明確你的情況。有必要的話，對于需要長期保存的TraceBack路線，要拷貝到空閑路線，并重命名所有路點名字。

6.如何使用GPS接收機（二）

GPS比較費電池，多數(shù)GPS使用四節(jié)堿性電池一直開機可用20-30小時，說明書上的時間并不是很準確的，長時間使用時要注意攜帶備用電池。大部分GPS有永久的備用電池，它可以在沒有電池時保證內(nèi)存中的各種數(shù)據(jù)不會丟失。由于GPS在靜止時沒有方向指示功能，所以同時帶上一個小巧的指北針是有用的。標記路標時，GPS提供一個默認的路標名，比如LMK001之類，難于記憶，雖可改成一個比較好記一些的名字，但一是輸入不便，用上下箭頭選字母很費勁，二是一般只能起很短的英文名字，比如6或9個字母，仍然不好記，同時再帶上一個小的錄音機/采訪機隨時記錄，是個不錯的主意。

1.有地圖使用

GPS與詳細地圖配合使用時有最好的效果，但是國內(nèi)大比例尺地圖十分難得，GPS使用效果受到一定限制。“萬一”你有目的地附近的精確地圖，則可以預先規(guī)劃線路，先做地圖上規(guī)劃，制定行程計劃，可以按照線路的復雜情況和里程，建立一條或多條線路(ROUTE)，讀出路線特征點的坐標，輸入GPS建立線路的各條“腿”(legs),并把一些單獨的標志點作為路標(Landmark/Waypoint)輸入GPS。GPS手工輸入數(shù)據(jù)，是一項相當煩瑣的事情，請想一下，每個路標就要輸入名字、坐標等20多個字母數(shù)字，每個字母數(shù)字要按最多到十幾次箭頭才能出來，哈哈，這就是有人舍得花很多錢來買接線和軟件，用計算機來上載/下載數(shù)據(jù)的原因。帶上地圖！行進時用一是利用GPS確定自己在地圖上的位置，二是按照導向功能指示的目標方向，配合地圖找路向目標前進。同時一定要記錄各規(guī)劃點的實際坐標，最好再針對每條規(guī)劃線路建立另一條實際線路，即可作為原路返回時使用，又可回來后作為實際路線資料保存，供后人使用。

2.無圖使用這是更為常見的使用方式。

1.)使用路點定點：常用于確定巖壁坐標、探洞時確定洞口坐標或其他象線路起點、轉(zhuǎn)折、宿營點的坐標。用法簡單，MARK一個坐標就行了。找點：所要找的地點坐標必須已經(jīng)以路標(landmark/waypoint)的形式存在于GPS的內(nèi)存中，可以是你以前MARK的點或者是從以前去過的朋友那里得到的數(shù)據(jù)，手工/計算機上載成的路標數(shù)據(jù)。按GOTO鍵，從列表中選擇你的目的路標，然后轉(zhuǎn)到“導向”頁面，上面會顯示你離目標的距離、速度、目標方向角等數(shù)據(jù)，按方向角即可。

2.)使用路線輸入路線：若能找到以前去過的朋友記錄的路線信息，把它們輸入GPS形成線路，或者(常見于原路返回)把以前記錄的路標編輯成一條線路。路線導向：把某條路線激活，按照和“找點”相同的方式，“導向”頁會引導你走向路線的第一個點，一旦到達，目標點會自動更換為下一路點，“導向”頁引導你走向路線的第二個點...若你偏離了路線，越過了某些中間點，一旦你再回到路線上來，“導向目標”會跳過你所繞過的那些點，定為線路上你當前位置對應的下一個點。

3.)回溯回溯功能實際是輸入線路(route)的一種特殊方法，它在原路返回時十分好使。但有些注意事項，