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的数据后，解码并进行错误校验来决定数据的有效性，然后通过RS323，RS422，RS485或无线方式将数
据传送到计算机网络。简单的 RFID产品就是一种非接触的 IC卡，而复杂的 RFID产品和外部传感器接
口来测量、记录不同的参数或甚至与GPS系统连接来跟踪物体。
RFID系统根据工作频率的不同可分为高频、中频及低频系统。低频系统一般工作在100K－500KHZ；
中频系统工作在 10MHZ到 15MHZ左右；而高频系统则可达850－950MHZ甚至 2。4…5GHZ的微波段。高频
系统应用于需要较长的读写距离和高的读写速度的场合，象火车监控，高速公路收费等系统。但天线波
束较窄实用中需视距传播识别且价格较高；中频系统在 13。56MHZ的范围。这个频率用于门禁控制和需
传送大量数据的应用；低频系统用于短距离、低成本的应用中。如多数的门禁控制、动物监管、货物跟
踪。
射频卡可分成三种：可读写（RW）、一次写入多次读出（WORM）和只读卡（RO）。RW卡一般比 WORM
卡和 RO卡贵得多。如电话卡、信用卡等。WORM卡是用户可以一次性写入的卡，写入后数据不能改变。
WORM卡比 RW卡要便宜。RO卡存有一个唯一的号码，不能更改，这样提供了安全性。RO卡最便宜。
射频卡分有源及无源两种。有源射频卡使用卡内的电池能量，识别距离较长，可达几米，但是它的
寿命有限并且价格较高；无源射频卡不含有电池，利用耦合读写器发射的电磁场能量作为自己的能量，
它的重量轻，体积小，寿命可以非常长，很便宜，但它的发射距离受限制，一般是几十厘米到一米，且
需要读写器的发射功率大。
根据调制方式的不同还可分为主动式和被动式。主动式的射频卡用自身的射频能量主动地发送数据
给读写器。被动式的射频卡，使用调制散射方式发射数据，它必须利用读写器的载波来调制自己的信号，
在门禁或交通的应用中适宜，因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。在有障碍物的情况下，
用调制散射方式，读写器的能量必须来去穿过障碍物两次。而主动方式的射频卡发射的信号仅穿过障碍
物一次，因此主动方式工作的射频卡则主要用于有障碍物的应用中，距离更远（可达 30米）。
2。射频技术的应用
RFID适合于物料跟踪、运载工具和货架识别等要求非接触数据采集的场合应用，对于需要频繁改
变数据内容的场合也很适用。因此，射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输
9…13
控制管理等众多领域；汽车、火车等交通监控；高速公路自动收费系统；停车场管理系统；物品管理；
流水线生产自动化；安全出入检查；仓储管理；动物管理；车辆防盗等等。
RFID系统用于智能仓库货物管理，有效地解决了仓库里与货物流动有关的信息的管理。它不但增
加了一天内处理货物的件数，还监看着这些货物的一切信息。射频卡是贴在货物所通过的仓库大门边上，
读写器和天线都放在叉车上，每个货物都贴有条码，所有条码信息都被存储在仓库的中心计算机里，该
货物的有关信息都能在计算机里查到。当货物被装走运往别地时，由另一读写器识别并告知计算机中心
它被放在哪个拖车上。这样管理中心可以实时地了解到已经生产了多少产品和发送了多少产品。并可自
动识别货物，确定货物的位置。
作为射频技术的发展和应用，便携式数据终端 PDT（Portable Digital Terminal）近年来得到广泛
使用。PDT通常由一个扫描器、一个掌上电脑（带存储器、显示器、键盘或手写设备等）组成，掌上电
脑的只读存储器中常驻有操作系统，用于控制数据的采集和传送。通过 PDT的扫描器扫描位置标签，货
架号码、产品数量就采集到 PDT中，再通过射频技术由 PDT把这些数据传送到计算机管理系统，可以得
到客户产品清单、发票、发运标签、该地所存产品代码和数量等，并可据此决定货物的补充和采购计划
等。可见，射频技术的引用将信息采集和处理集成起来，实现了物流信息的实时管理，大大提高了物流
管理水平。
9。2。3 GPS技术
GPS（Global Positioning System）全球卫星定位系统是一种以空中卫星为基础的高精度无线电导
航定位系统。GPS最初是美国国防部主要为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航和定
位的要求而建立的，该系统从 20世纪 70年代初开始设计、研制，历经了约 20年的历史，渐趋成熟。
GPS作为新一代卫星导航与定位系统，不仅具有全球性、全天候、连续的精密三维导航与定位能力，而
且具有良好的抗干扰性和保密性。
1。GPS的组成与原理
GPS由空间部分、地面监控系统以及用户接收机 3部分组成。
空间部分使用 21＋3颗高度约 2。02万千米的卫星组成卫星星座，其中 21颗为工作卫星，3颗为备用
卫星，这些卫星的轨道均为近圆形轨道，运行周期约为 11小时 58分，分布在六个轨道面上（每轨道面
四颗） 。
地面监控系统包括五个监控站、三个上行注入站和一个主控站。监控站设有 GPS用户接收机、原子
钟、收集当地气象数据的传感器和进行数据初步处理的计算机。监控站的主要任务是取得卫星观测数据
并将这些数据传送至主控站。主控站设在美国范登堡空军基地，它是整个 GPS系统的核心，它的功能是
为全系统提供时间基准，收集各监控站对GPS卫星的全部观测数据，利用这些数据计算每颗 GPS卫星的
轨道和卫星钟改正值，编制各卫星星历，当卫星失效时及时调用备用卫星等。上行注入站也设在美国范
登堡空军基地，它的任务主要是在每颗卫星运行至上空时把这类导航数据及主控站的指令注入到卫星。
这种注入对每颗 GPS卫星每天进行一次，并在卫星离开注入站作用范围之前进行最后的注入。
GPS 信号接收接收机的任务是：能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并
跟踪这些卫星的运行，对所接收到的 GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出 GPS信号从卫星到
9…14
接收机天线的传播时间，解译出 GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三
维速度和时间。 GPS信号接收机所位于的运动物体叫做载体（如航行中的船舰，空中的飞机，行走的
车辆等）。载体上的 GPS接收机天线在跟踪 GPS卫星的过程中相对地球而运动，接收机用 GPS信
号实时地测得运动载体的状态参数（瞬间三维位置和三维速度）。接收机硬件和机内软件以及 GPS数
据的后处理软件包，构成完整的 GPS用户设备。目前，各种类型的 GPS接收机体积越来越小，重量越
来越轻，便于野外观测；而精度越来越高。
如果说空间部分和地面监控系统均由美国控制，那么用户接收机则由各国的用户自行设计和实施。
GPS卫星发送的导航定位信号，是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋和空间的广大用
户，只要用户拥有能够接收、跟踪、变换和测量 GPS信号的接收设备，即 GPS信号接收机，就可在任何
时候实现 GPS的各种用途。
GPS的基本定位原理是：在两万公里高空的 GPS卫星，当地球对恒星来说自转一周时，它们绕地球
运行二周，即绕地球一周的时间为 12恒星时。这样，对于地面观测者来说，每天将提前 4分钟见到同
一颗 GPS卫星。位于地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同，最少可见到 4颗，最多可见
到 11颗。在用 GPS信号导航定位时，为了计算测点的三维坐标，必须观测 4颗 GPS卫星，称为定位星
座。定位星座不间断地发送自身的星历参数（描述卫星运动及其轨道的参数）和时间信息。用户接收到
这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息；如图 9…5所示。
卫星 1
（x1；y1；z1）
卫星 2卫星 3
卫星 4
（x2；y2；z2）
（x3；y3；z3）
（x4；y4；z4）
Z
Y 若t0为各卫星时间
（0；0；0）
t为接收机时间
X
2 222 2
（x
。
x）
＋（y
。
y）
＋（z
。
z）＋
c
。（t
。
t
）=
d
111 011
2 222 2