GNSS接收机.ppt

GNSS接收机  通信李菊芳
GNSS接收机
简介全球卫星导航系统
接收机工作原理
简介全球卫星导航系统
全球四大GNSS(Global Navigation Satellite System)系统
***系统

(伽利略)全球***系统
SS北斗卫星导航定位系统
简介全球卫星导航系统
GPS全球***系统
是一个被动式定位的卫星导航定位系统,由美国陆海空三军
于20世纪70年代联合研制。
由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座。24颗卫
星均匀分布在6个轨道平面内,轨道倾角为55度,轨道的升交点赤
经各相差60度。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差90
度,一轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星超前
30度。
GPS卫星的载波的频率为:
L1= L2=
L5=
简介全球卫星导航系统
GLONASS全球卫星导航系统
前苏联从80年代初开始建设的与美国GPS系统相类似的卫星
定位系统,也由卫星星座、地面监测控制站和用户设备三部分
组成。现在由俄罗斯空间局管理。GLONASS系统的卫星星座由24
颗卫星组成,均匀分布在3个近圆形的轨道平面上,每个轨道面
8颗卫星,轨道高度19100公里,运行周期11小时15分,轨道倾
°。与美国的GPS系统不同的是GLONASS系统采用频分多
址(FDMA)方式,根据载波频率来区分不同卫星(GPS是码分多址
(CDMA),根据调制码来区分卫星)。每颗GLONASS卫星发播的
两种载波的频率分别为L1=1,602+(MHz)和
L2=1,246+(MHz),其中k=1~24为每颗卫星的频率编号。
简介全球卫星导航系统
GALILEO(伽利略)全球***系统
“伽利略”系统是全球多模式***导航系统,原理和GPS
相似,可以进行覆盖全球的导航和定位功能,将为用户提供误
差不超过1米的高精度、高可靠性的定位服务。
GALILEO系统是由欧盟和欧空局(ESA)策划和组织实施,采
用公私伙伴关系的商业运作模式共同运营和管理的民用卫星系
统,但该系统所发送的公共特许服务(PRS)信号也可用于军事
目的。除欧盟国家外,还有6个非欧盟国家――中国、印度、以
色列、摩洛哥、沙特阿拉伯和乌克兰已经加入该计划。
简介全球卫星导航系统
CNSS北斗卫星导航定位系统
pass Navigation Satellite System)始于2000年,是中国自行研制开发的区域性有源***与通信系统。
中国的北斗分为两代。第一代是区域系统,包含4颗卫星,已经发挥效用;第二代是全球系统,35颗星,正在建设中。
北斗卫星导航系统由空间卫星、地面控制中心站和用户终端等3部分构成。北斗导航定位系统主要有三大功能:快速定位,为服务区域内的用户提供全天候、实时定位服务,定位精度与GPS相当;短报文通信,一次可传送多达120个汉字的信息;精密授时,精度达20纳秒。
日本的广域差分增强系统
日本现有两个相关系统
一个是2007年开始投入使用的MSAS卫星系统。MSAS系统由
两颗静止卫星组成的,其中一颗作为备用。因为它发射的定
位信号与GPS相同,可以作为一个GPS卫星被使用。MSAS卫星
发射的导航电文能够对GPS定位进行补偿以提高精度和可靠
性,是覆盖亚洲的地区性广域差分增强系统。
日本计划不依赖美国GPS卫星,在2020年建立一个由7颗
卫星组成的区域性定位系统--准天顶卫星系统。准天顶卫星
系统则由3颗倾斜轨道卫星组成。通过轨道设计,使得从日
本本土来看,在任何时间总能够有其中的一颗在接近天顶的
位置,保证了在大楼林立的都市和山谷等地该卫星不会被遮
挡。日本媒体号称其将GPS精度提高了300倍。
印度的广域差分增强系统
印度现有两个相关系统
印度政府2007年9月11日批准了由美国雷神公司的帮助下实现了基于GPS的星基导航系统——静地轨道增强导航(GAGAN)系统。该系统将满足日益增长的空中交通导航的需要,加强航空导航能力,定位准确性良好。
2006年7月4日印度空间研究组织(ISRO)宣布,在未来5-6年,印度将筹划研发本国卫星导航系统——“印度区域导航卫星系统”(IRNSS)。这将为印度提供独立于现有系统(如GPS)的卫星导航能力。该系统由7颗卫星(很可能进入静地轨道和/或椭圆轨道)和地面站组成。该项目的投资将列入印度的“十一五”计划。
GNSS定位原理
已知一颗卫星的位置和接收器到它的距离,可以确定接收器
在一个以卫星位置为球心、以接收机到这颗卫星的距离为半径
的