“北斗杯”全國青少年科技創(chuàng)新大賽-資料下載頁
2025-05-11 22:33本頁面
【正文】 射地 火箭 衛(wèi)星 軌道 目前狀態(tài) 系統(tǒng)2000年10月31日 西昌 長征三號甲 北斗1A 地球靜止軌道 59176。E 結(jié)束任務(wù) 北斗一號2000年12月21日 西昌 長征三號甲 北斗1B 地球靜止軌道 80176。E 結(jié)束任務(wù) 北斗一號2003年5月25日 西昌 長征三號甲 北斗1C 地球靜止軌道 176。E 正常 北斗一號2007年2月3日 西昌 長征三號甲 北斗1D 超同步轉(zhuǎn)移軌道 失效 北斗一號2007年4月14日 西昌 長征三號甲 北斗M1 中地球軌道 ~21500km 正常 北斗二號2009年4月15日 西昌 長征三號丙 北斗G2 地球靜止軌道（預(yù)定） 失效 北斗二號2010年1月17日 西昌 長征三號丙 北斗G1 地球靜止軌道 176。E 正常 北斗二號2010年6月22日 西昌 長征三號丙 北斗G3 地球靜止軌道 84176。E 正常 北斗二號2010年8月1日 西昌 長征三號甲 北斗I1 傾斜地球同步軌道 傾角55176。正常 北斗二號2010年11月1日 西昌 長征三號丙 北斗G4 地球靜止軌道 160176。E 正常 北斗二號2010年12月18日 西昌 長征三號甲 北斗I2 傾斜地球同步軌道 傾角55176。正常 北斗二號2011年4月10日 西昌 長征三號甲 北斗I3 傾斜地球同步軌道 傾角55176。正常 北斗二號2011年7月27日 西昌 長征三號甲 北斗I4 傾斜地球同步軌道 傾角55176。正常 北斗二號2011年12月2日 西昌 長征三號甲 北斗I5 傾斜地球同步軌道 傾角55176。正常 北斗二號全球定位系統(tǒng)（GPS)GPS功能必須具備GPS終端、傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控平臺(tái)三個(gè)要素；這三個(gè)要素缺一不可；通過這三個(gè)要素，可以提供車輛防盜、反劫、行駛路線監(jiān)控及呼叫指揮等功能。 GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理是測量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機(jī)的具體位置。要達(dá)到這一目的，衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時(shí)鐘所記錄的時(shí)間在衛(wèi)星星歷中查出。而用戶到衛(wèi)星的距離則通過記錄衛(wèi)星信號傳播到用戶所經(jīng)歷的時(shí)間，再將其乘以光速得到(由于大氣層電離層的干擾，這一距離并不是用戶與衛(wèi)星之間的真實(shí)距離，而是偽距（PR）：當(dāng)GPS衛(wèi)星正常工作時(shí)，會(huì)不斷地用1和0二進(jìn)制碼元組成的偽隨機(jī)碼（簡稱偽碼）發(fā)射導(dǎo)航電文。GPS系統(tǒng)使用的偽碼一共有兩種，分別是民用的C/A碼和軍用的P(Y)碼。C/,重復(fù)周期一毫秒，碼間距1微秒，相當(dāng)于300m；，，相當(dāng)于30m。而Y碼是在P碼的基礎(chǔ)上形成的，保密性能更佳。導(dǎo)航電文包括衛(wèi)星星歷、工作狀況、時(shí)鐘改正、電離層時(shí)延修正、大氣折射修正等信息。它是從衛(wèi)星信號中解調(diào)制出來，以50b/s調(diào)制在載頻上發(fā)射的。導(dǎo)航電文每個(gè)主幀中包含5個(gè)子幀每幀長6s。前三幀各10個(gè)字碼；每三十秒重復(fù)一次，每小時(shí)更新一次。后兩幀共15000b。導(dǎo)航電文中的內(nèi)容主要有遙測碼、轉(zhuǎn)換碼、第3數(shù)據(jù)塊，其中最重要的則為星歷數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶接受到導(dǎo)航電文時(shí)，提取出衛(wèi)星時(shí)間并將其與自己的時(shí)鐘做對比便可得知衛(wèi)星與用戶的距離，再利用導(dǎo)航電文中的衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)推算出衛(wèi)星發(fā)射電文時(shí)所處位置，用戶在WGS84大地坐標(biāo)系中的位置速度等信息便可得知。 可見GPS導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星部分的作用就是不斷地發(fā)射導(dǎo)航電文。然而，由于用戶接受機(jī)使用的時(shí)鐘與衛(wèi)星星載時(shí)鐘不可能總是同步，所以除了用戶的三維坐標(biāo)x、y、z外，還要引進(jìn)一個(gè)Δt即衛(wèi)星與接收機(jī)之間的時(shí)間差作為未知數(shù)，然后用4個(gè)方程將這4個(gè)未知數(shù)解出來。所以如果想知道接收機(jī)所處的位置，至少要能接收到4個(gè)衛(wèi)星的信號。 GPS接收機(jī)可接收到可用于授時(shí)的準(zhǔn)確至納秒級的時(shí)間信息；用于預(yù)報(bào)未來幾個(gè)月內(nèi)衛(wèi)星所處概略位置的預(yù)報(bào)星歷；用于計(jì)算定位時(shí)所需衛(wèi)星坐標(biāo)的廣播星歷，精度為幾米至幾十米（各個(gè)衛(wèi)星不同，隨時(shí)變化）；以及GPS系統(tǒng)信息，如衛(wèi)星狀況等。 GPS接收機(jī)對碼的量測就可得到衛(wèi)星到接收機(jī)的距離，由于含有接收機(jī)衛(wèi)星鐘的誤差及大氣傳播誤差，故稱為偽距。對0A碼測得的偽距稱為UA碼偽距，精度約為20米左右，對P碼測得的偽距稱為P碼偽距，精度約為2米左右。 GPS接收機(jī)對收到的衛(wèi)星信號，進(jìn)行解碼或采用其它技術(shù)，將調(diào)制在載波上的信息去掉后，就可以恢復(fù)載波。嚴(yán)格而言，載波相位應(yīng)被稱為載波拍頻相位，它是收到的受多普勒頻 移影響的衛(wèi)星信號載波相位與接收機(jī)本機(jī)振蕩產(chǎn)生信號相位之差。一般在接收機(jī)鐘確定的歷元時(shí)刻量測，保持對衛(wèi)星信號的跟蹤，就可記錄下相位的變化值，但開始觀測時(shí)的接收機(jī)和衛(wèi)星振蕩器的相位初值是不知道的，起始?xì)v元的相位整數(shù)也是不知道的，即整周模糊度，只能在數(shù)據(jù)處理中作為參數(shù)解算。相位觀測值的精度高至毫米，但前提是解出整周模糊度，因此只有在相對定位、并有一段連續(xù)觀測值時(shí)才能使用相位觀測值，而要達(dá)到優(yōu)于米級的定位 精度也只能采用相位觀測值。 按定位方式，GPS定位分為單點(diǎn)定位和相對定位（差分定位）。單點(diǎn)定位就是根據(jù)一臺(tái)接收機(jī)的觀測數(shù)據(jù)來確定接收機(jī)位置的方式，它只能采用偽距觀測量，可用于車船等的概略導(dǎo)航定位。相對定位（差分定位）是根據(jù)兩臺(tái)以上接收機(jī)的觀測數(shù)據(jù)來確定觀測點(diǎn)之間的相對位置的方法，它既可采用偽距觀測量也可采用相位觀測量，大地測量或工程測量均應(yīng)采用相位觀測值進(jìn)行相對定位。 在GPS觀測量中包含了衛(wèi)星和接收機(jī)的鐘差、大氣傳播延遲、多路徑效應(yīng)等誤差，在定位計(jì)算時(shí)還要受到衛(wèi)星廣播星歷誤差的影響，在進(jìn)行相對定位時(shí)大部分公共誤差被抵消或削弱，因此定位精度將大大提高，雙頻接收機(jī)可以根據(jù)兩個(gè)頻率的觀測量抵消大氣中電離層誤差的主要部分，在精度要求高，接收機(jī)間距離較遠(yuǎn)時(shí)（大氣有明顯別），應(yīng)選用雙頻接收機(jī)。 GPS定位的基本原理是根據(jù)高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會(huì)的方法，確定待測點(diǎn)的位置。如圖所示，假設(shè)t時(shí)刻在地面待測點(diǎn)上安置GPS接收機(jī)，可以測定GPS信號到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間△t，再加上接收機(jī)所接收到的衛(wèi)星星歷等其它數(shù)據(jù)可以確定以下四個(gè)方程式)。 主要功能。1．跟蹤定位2．軌跡回放 3．超速報(bào)警4．里程統(tǒng)計(jì)5．拖車報(bào)警6．車輛遠(yuǎn)程控制7．緊急報(bào)警 8．車輛調(diào)度14 / 14
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