【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(guó)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(gè) – 監(jiān)測(cè)站： 5個(gè) – 注入站： 3個(gè) – 通訊與輔助系統(tǒng) G P S 衛(wèi)星注入站監(jiān)測(cè)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(cè)站注入站大西洋太平洋印度洋國(guó)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(guó)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(guó)宣布，將斥資 40億美圓，進(jìn)行 GPS現(xiàn)代化。 ? 美國(guó)建立 ? 坐標(biāo)參照系： WGS84 ? 時(shí)間系統(tǒng)： GPST 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 49 國(guó)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(jiǎn)史史 ? 1973年 12月， DoD批淮進(jìn)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(gè)階段 ? 1978年 2月 22日，第一顆 GPS試驗(yàn)衛(wèi)星的發(fā)射成功，標(biāo)志著工程研制階段的開(kāi)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(jìn)入了生產(chǎn)作業(yè)階段。 多普勒聯(lián)測(cè)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(guó)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(diǎn)定位和聯(lián)測(cè)定位中都把衛(wèi)星星歷視為已知值而固定下來(lái)。 ? 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(guó)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(jì)算中心 ? 注入站 ? 控制中心 ? 海軍天文臺(tái) – 用戶部分 ? 多普勒接收機(jī) – 天線及前置放大器 – 接收單元 – 微機(jī)或微處理器 – 輸出設(shè)備 多普勒接收機(jī) 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 43 國(guó)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(diǎn)定位 – 方法：在一個(gè)站上用一臺(tái)接收機(jī)對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)，進(jìn)而求得該站的地心坐標(biāo)的方法。治安和緊急服務(wù)需要了解力量部署可靠而準(zhǔn)確位置，以便對(duì)他們進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)。該項(xiàng)服務(wù)能廣泛用于控制和協(xié)調(diào)群體活動(dòng)。 ? 基于位置的服務(wù)（ LBS），對(duì)移動(dòng)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(yú)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(xiǎn) – 用于在線金融交易，如時(shí)間戳記、基于時(shí)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(shí)，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(wú)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(hào)用于定向 ? 機(jī)載設(shè)備與地面接收機(jī)進(jìn)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(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng) ? 地基無(wú)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(wú)線信標(biāo)臺(tái) – 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(hào) 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(cè)速 – 授時(shí) 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(guò)測(cè)定多普勒頻移進(jìn)行導(dǎo)航定位，屬雙曲定位 ? 特點(diǎn)：信號(hào)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ? 缺點(diǎn)：定位精度低，無(wú)法進(jìn)行瞬時(shí)定位 – 距離型 ? 工作原理：通過(guò)測(cè)定距離進(jìn)行導(dǎo)航定位，屬距離交會(huì)定位 ? 特點(diǎn)：定位精度高，可進(jìn)行瞬時(shí)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(cè)量方式） – 被動(dòng)式 /無(wú)源 ? 測(cè)量方式：用戶接收設(shè)備只接收導(dǎo)航定位信號(hào)，不發(fā)送用于導(dǎo)航定位的信號(hào) ? 特點(diǎn)：用戶容量無(wú)限制，保密安全性好 – 主動(dòng)式 /有源 ? 測(cè)量方式：用戶接收設(shè)備向外發(fā)送導(dǎo)航定位用的信號(hào)（應(yīng)答衛(wèi)星信號(hào)或主動(dòng)發(fā)射信號(hào)） ? 缺點(diǎn)：用戶容量有限制，保密安全性差 一種主動(dòng)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(duì)論效應(yīng) ? 與傳播途徑有關(guān)的誤差 – 電離層延遲 – 對(duì)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(jī)天線相位中心的偏移和變化 – 接收機(jī)鐘差 – 接收機(jī)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(jī)、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(jìn)場(chǎng)、著陸和地面引導(dǎo)飛行的不同階段。 – 空基無(wú)線電導(dǎo)航 ? 若將無(wú)線電導(dǎo)航信號(hào)發(fā)射臺(tái)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(xué) 測(cè)繪學(xué)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(diǎn)到另一點(diǎn)的方法或科學(xué)。 衛(wèi)星應(yīng)用概論 – 衛(wèi)星導(dǎo)航 7 地基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng) ? 常用地基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng) – 無(wú)線電導(dǎo)航臺(tái) ? 康索爾 (CONSOL) ? VOR(VHF OmniRange) – 雙曲無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng) ? 羅蘭 C（ LoranC – LO