【正文】 NS 31 PLANE : SLOT C5 CLOCK : CS 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 57 國外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 全球定位系統(tǒng)（ GPS） ? 全球定位系統(tǒng)（ GPS） – 地面監(jiān)控部分 （ Ground Segment） ? 組成 – 主控站： 1個 – 監(jiān)測站： 5個 – 注入站： 3個 – 通訊與輔助系統(tǒng) G P S 衛(wèi)星注入站監(jiān)測站主控站衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 58 主控站 監(jiān)測站注入站大西洋太平洋印度洋國外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 全球定位系統(tǒng)（ GPS） ? 全球定位系統(tǒng)（ GPS） – 地面監(jiān)控部分 （ Ground Segment） ? 分布 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 59 國外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 全球定位系統(tǒng)（ GPS） ? 全球定位系統(tǒng)（ GPS） – 地面監(jiān)控部分 （ Ground Segment） ? 作用 – 主控站 187。 ? 1999年 1月 25日，美國宣布，將斥資 40億美圓，進行 GPS現(xiàn)代化。 ? 美國建立 ? 坐標參照系： WGS84 ? 時間系統(tǒng)： GPST 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 49 國外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 全球定位系統(tǒng)（ GPS） ? 全球定位系統(tǒng)（ GPS） – 發(fā)展簡史史 ? 1973年 12月， DoD批淮進行研制，總投資 300億美元．系統(tǒng)研制和建立分 方案論證 、 工程研制 和 生產(chǎn)作業(yè) 等三個階段 ? 1978年 2月 22日，第一顆 GPS試驗衛(wèi)星的發(fā)射成功，標志著工程研制階段的開始， ? 1989年 2月 14日，第一顆 GPS工作衛(wèi)星的發(fā)射成功，宣告 GPS系統(tǒng)進入了生產(chǎn)作業(yè)階段。 多普勒聯(lián)測定位 ? ?m61. 5 4. 4 10m D n?? ? ? ?衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 45 國外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) ? 子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) – 定位方法 ? 短弧法定位 – 方法：在單點定位和聯(lián)測定位中都把衛(wèi)星星歷視為已知值而固定下來。 ? 80 = – 星歷（廣播星歷） 子午衛(wèi)星系統(tǒng)的衛(wèi)星星座 子午衛(wèi)星系統(tǒng)的衛(wèi)星 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 42 國外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) ? 子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) – 地面控制部分 ? 跟蹤站 ? 計算中心 ? 注入站 ? 控制中心 ? 海軍天文臺 – 用戶部分 ? 多普勒接收機 – 天線及前置放大器 – 接收單元 – 微機或微處理器 – 輸出設(shè)備 多普勒接收機 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 43 國外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) ? 子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) – 定位方法 ? 單點定位 – 方法：在一個站上用一臺接收機對衛(wèi)星進行觀測，進而求得該站的地心坐標的方法。治安和緊急服務(wù)需要了解力量部署可靠而準確位置，以便對他們進行有效的協(xié)調(diào)。該項服務(wù)能廣泛用于控制和協(xié)調(diào)群體活動。 ? 基于位置的服務(wù)（ LBS），對移動主叫者的位置了解以便提供合適的信息。 – 船舶導(dǎo)航、定位，魚資源監(jiān)視。 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 32 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用 ? 金融、銀行和保險 – 用于在線金融交易，如時間戳記、基于時間的加密。 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 31 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用 ? 能源領(lǐng)域 – 精密定時，用于優(yōu)化電力在輸電線路中的傳送。 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 17 地基無線電導(dǎo)航系統(tǒng) ? 塔康（ TACAN） – 工作原理 ? 地面旋轉(zhuǎn)天線發(fā)送含有方位信息的信號用于定向 ? 機載設(shè)備與地面接收機進行應(yīng)答通信確定距離 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 18 地基無線電導(dǎo)航系統(tǒng) ? 地基無線電導(dǎo)航系統(tǒng)的缺陷 – 精度低 – 系統(tǒng)覆蓋區(qū)域受限 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 19 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 20 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成及其分類 ? 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成 – 導(dǎo)航衛(wèi)星 (星座 )/空間部分 ? Space Segment ? 空中的無線信標臺 – 地面支持網(wǎng) /地面部分 ? Ground Segment ? 衛(wèi)星跟蹤、控制、導(dǎo)航電文編算 – 用戶設(shè)備 /用戶部分 ? User Segment ? 接收導(dǎo)航定位信號 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 21 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成及其分類 ? 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的作用 – 定位 – 測速 – 授時 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 22 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成及其分類 ? 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的類型（按工作原理） – 多普勒型（距離差） ? 工作原理：通過測定多普勒頻移進行導(dǎo)航定位，屬雙曲定位 ? 特點：信號結(jié)構(gòu)簡單 ? 缺點：定位精度低，無法進行瞬時定位 – 距離型 ? 工作原理：通過測定距離進行導(dǎo)航定位，屬距離交會定位 ? 特點：定位精度高，可進行瞬時定位 t1t2SS? D1 , 2用戶( c ) 2 0 0 2 ，黃勁松t1t2SS用戶( c ) 2 0 0 2 ，黃勁松多普勒型衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 23 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成及其分類 距離型衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 24 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成及其分類 ? 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的類型（按測量方式） – 被動式 /無源 ? 測量方式：用戶接收設(shè)備只接收導(dǎo)航定位信號，不發(fā)送用于導(dǎo)航定位的信號 ? 特點：用戶容量無限制，保密安全性好 – 主動式 /有源 ? 測量方式：用戶接收設(shè)備向外發(fā)送導(dǎo)航定位用的信號（應(yīng)答衛(wèi)星信號或主動發(fā)射信號） ? 缺點：用戶容量有限制，保密安全性差 一種主動式衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 25 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 26 衛(wèi)星導(dǎo)航定位的誤差源 ? 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差 – 衛(wèi)星軌道誤差 – 衛(wèi)星鐘差 – 相對論效應(yīng) ? 與傳播途徑有關(guān)的誤差 – 電離層延遲 – 對流層延遲 – 多路徑效應(yīng) ? 與接收設(shè)備有關(guān)的誤差 – 接收機天線相位中心的偏移和變化 – 接收機鐘差 – 接收機內(nèi)部噪聲 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 27 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 28 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用 ? 軍事 – 單兵作戰(zhàn) – 戰(zhàn)機、艦只、車輛導(dǎo)航 – 武器制導(dǎo) ? 聯(lián)合制導(dǎo)攻擊武器（ JDAM JOINT DIRECT ATTACK MUNITION） 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 29 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用 ? 交通領(lǐng)域 – 在民用航空方面，可用于：在航途中、導(dǎo)航、進場、著陸和地面引導(dǎo)飛行的不同階段。 – 空基無線電導(dǎo)航 ? 若將無線電導(dǎo)航信號發(fā)射臺安置在人造地球衛(wèi)星上，就構(gòu)成導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)。1 衛(wèi)星應(yīng)用概論 － 衛(wèi)星導(dǎo)航 武漢大學 測繪學院 黃勁松 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 2 1. 概述 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 3 概述 ? 導(dǎo)航 – 定義 ? 安全、高效地從一點到另一點的方法或科學。 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 7 地基無線電導(dǎo)航系統(tǒng) ? 常用地基無線電導(dǎo)航系統(tǒng) – 無線電導(dǎo)航臺 ? 康索爾 (CONSOL) ? VOR(VHF OmniRange) – 雙曲無線電導(dǎo)航系統(tǒng) ? 羅蘭 C（ LoranC – LO