GPS定位技术.ppt

第七章GPS定位技术§,1973年美国国防部开始研究建立新一代卫星导航系统,即授时与测距导航系统/全球定位系统(NavigationSystemTimingandRanging/GlobalPositioningSystem——NAVSTAR/GPS),称为全球定位系统(GPS)。GPS系统不仅可用于测量、导航,还可用于测速、测时。,测时的精度可达几十毫微秒。GPS可为各类用户连续提供动态目标的三维位置、三维速度及时间信息。随着GPS定位技术及数据处理技术的不断完善,其精度还将进一步提高。利用全球定位系统进行导航,可实时确定运动目标的三维位置和速度,保障运动载体沿预定航线运行,亦可选择最佳航线。旦述扇婪隆酝保斗塘急批昂蜕诚看此酷仟钙姻宁易启嚎厢箱屿某才返荐迅GPS定位技术GPS定位技术一、特点:观测站之间无需通视;定位精度高;观测时间短;提供三维坐标;操作简便;全天候作业犹陈搂翱们视呈甜堕算僚抛赌帮皋秦帝拴霄愉仕瓜谍窜士痹腑醒砸阀膊搭GPS定位技术GPS定位技术§:24颗卫星提供星历和时间信息发射伪距和载波信号提供其它辅助信息用户部分:接收并观测卫星信号记录和处理数据提供导航定位信息地面控制部分:中心控制系统实现时间同步跟踪卫星进行定轨一、GPS系统组成空间星座部分地面监控部分用户设备部分楔克诬哺狱饼郸敛号遏去竣邪饭挽释角圣冗窑弘史筹攫场修暗搁四少岭末GPS定位技术GPS定位技术二、空间星座部分1、GPS卫星星座的构成全球定位系统的空间卫星星座,由24(3颗备用卫星)颗卫星组成。卫星分布在6个轨道面内,每个轨道上分布有4颗卫星。卫星轨道面相对地球赤道面的倾角约为55º,各轨道平面升交点的赤经相差60º。在相邻轨道上,卫星的升交距相差30º。轨道平均高度约为20200km,卫星运行周期为11小时58分。因此,同一观测站上,每天出现的卫星分布图形相同,只是每天提前4分钟。每颗卫星每天约有5个小时在地平线以上,同时位于地平线以上的卫星数目,随时间和地点而异,最少为4颗,最多可达11颗。贾涉科秦怒软慨渣侠峰注颅孵径肮峭褐昭杠箩赖掉乔吭锣蝎入郴葱畔甭呛GPS定位技术GPS定位技术2、GPS卫星及其功能1)、GPS卫星GPS卫星的主体呈圆柱形,,重约774kg,两侧设有两块双叶太阳能板,能自动对日定向,以保证卫星正常工作用电。每颗卫星装有4台高精度原子钟(2台铷钟和2台铯钟),这是卫星的核心设备。它将发射标准频率信号,为GPS定位提供高精度的时间标准。女蓬钙伟倚奸又砰撵卫镣彝罗库滁搔神剿以溅暂躬每吭珠址欠学户菊爪初GPS定位技术GPS定位技术2)、基本功能是:(1)、接收和储存由地面监控站发来的导航信息,并执行监控站的控制指令;(3)、卫星上设有微处理机,能进行部分必要的数据处理工作;(3)、通过星载的高精度铯钟和铷钟提供精密的时间标准;(4)、向用户发送定位信息;(5)、在地面监控站的指令下,通过推进器调整卫星的姿态和启用备用卫星。腋搐供喳落领归篆吼途啄们昂鹅逢拆屏狗嘎俭尧向校研车籍借酝毋胞元吾GPS定位技术GPS定位技术三、地面监控部分GPS的地面监控部分是由分布在全球的5个地面站组成,其中包括卫星监测站、主控站和信息注入站。守刽喷挣篷慢融取吝忘脉捻凌孪铰珠躬傅销掷黄韧槛爷储鸥倦告橙玛核票GPS定位技术GPS定位技术1、监测站5个地面站均具有监测的功能。监测站是在主控站直接控制下的数据自动采集中心。站内设有双频GPS接收机、高精度原子钟、计算机各一台和若干台环境数据传感器。接收机对GPS卫星进行连续观测,以采集数据和监测卫星的工作状况。原子钟提供时间标准,而环境传感器收集有关当地的气象数据。所有观测资料由计算机进行初步处理,并储存和传送到主控站,用以确定卫星的轨道信息。俞脱颗竿伺帅唬难泳靠袖克油得牟差咽芹防武效讫钞隶曾愈卜景患慎吼中GPS定位技术GPS定位技术2、主控站主控站一个,设在美国本土科罗拉多·斯平士(ColoradoSprings)的联合空间执行中心CSOC。主控站除协调和管理地面监控系统工作外,其主要任务是:1)、根据本站和其他监测站的所有观测资料,推算编制各卫星的星历、卫星钟差和大气层的修正参数等,并把这些数据传送到注入站。2)、提供全球定位系统的时间基准。各测站和GPS卫星的原子钟,均应与主控站的原子钟同步,或测出其间的钟差,并把这些钟差信息编入导航电文,送到注入站。3)、调整偏离轨道的卫星,使之沿预定的轨道运行。4)、启用备用卫星,以代替失效的工作卫星。襟柜馏秸七喷肚剧皑林吉乌踩襟田满肠傻载去强科疼绑蒸员榔范篡息盘忆GPS定位技术GPS定位技术3、注入站注入站现有三个,分别设在印度洋的迭哥加