gps原理及應(yīng)用課件第1章衛(wèi)星定位技術(shù)的發(fā)展歷史-資料下載頁
2025-08-04 22:28本頁面
【正文】 定位系統(tǒng)目前由定位于赤道上空的 2顆地球同步衛(wèi)星（ 800E和 1400E）、一顆在軌備份衛(wèi)星（ ）、地面中心站、用戶終端等部分組成。定位可以由用戶終端向中心站發(fā)出請求，中心站對其進行定位后將位置信息廣播出去由該用戶獲取，也可以由中心站主動進行指定用戶的定位，定位后不將位置信息發(fā)送給用戶，而由中心站保存。 2）北斗導航系統(tǒng)定位原理 ? 北斗”衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)由兩顆經(jīng)度相差 60176。 的地球靜止衛(wèi)星對用戶雙向測距，由 1個配有電子高程圖的地面中心站定位，另有幾十個分布于全國的參考標校站和大量用戶機。其定位原理是：以 2顆衛(wèi)星的已知坐標為圓心，分別以測定的本星至用戶機距離為半徑，形成 2個球面，用戶機必然位于這 2個球面交線的圓弧上。電子高程地圖提供的是一個以地心為球心、以球心至地球表面高度為半徑的非均勻球面。求解圓弧線與地球表面交點即可獲得用戶位置。 ? 若不附加其他信息，僅憑定位于赤道上空的同步軌道上的 2顆衛(wèi)星所提供的測距數(shù)據(jù)是難以有效解算目標位置的三維坐標分量的。 在雙星定位系統(tǒng)中，具體的定位過程是：首先由中心站發(fā)出信號，分別經(jīng)兩顆衛(wèi)星反射傳至接收部分，再由接收部分反射 2顆衛(wèi)星分別傳回中心站，中心站計算由2種途徑所需時間 t t2，再經(jīng)過計算即可完成定位，計算過程如下： ? 由于衛(wèi)星 衛(wèi)星 2是地球同步衛(wèi)星，所以 2顆衛(wèi)星和中心站的地心坐標都是已知的，而根據(jù)數(shù)字地面高程，接收部分的高程也是可知的，因此，兩式中 R R2是已知的， C為光速，兩個未知數(shù) r r2可以通過方程式解出，即 ： 其中，只有 x、 y兩個未知數(shù)。至此，就可能確定接收機的二維位置，定位精度在 15m左右。 3）系統(tǒng)功能 ? 目前該系統(tǒng)可提供四大功能：快速定位；實時導航；簡短通信；精密授時。 ? 簡短通信：實現(xiàn)無線電通信的基本條件是：線路要是雙向的，每一端即能發(fā)射又能接收；雙方各有特定識別碼，即不會送錯又不會被第三者所接收；通信電文預(yù)先約定，能夠互相譯出。本系統(tǒng)的地面中心站和用戶終端站收發(fā)機具備這幾個條件，因為系統(tǒng)是雙向閉合環(huán)路，每個終端站收發(fā)機都有專用識別碼。 ? 精密授時：授時與通信、定位是在同一信道中完成的。地面中心站的銫鐘產(chǎn)生標準時間和標準頻率，通過詢問信號將時標的時間碼送給終端站，經(jīng)過延時改正，終端站便可得到標準時間。 4）系統(tǒng)問題 （ 1）用戶數(shù)有限，目前每小時 540000戶。 （ 2）測量范圍有限，北緯 5176。 ～ 55176。 ，東經(jīng)70176。 ～ 140176。 。 （ 3）用戶定位時，同時失去了無線電隱蔽性，這在軍事上相當不利。 （ 4）設(shè)備必須包含發(fā)射機，體積重量不利。 5）未來展望 ? “北斗”導航定位系統(tǒng)的雙星定位，只是初步實驗階段，以后除了發(fā)射同步衛(wèi)星外，還要發(fā)射多顆極軌衛(wèi)星，以實現(xiàn)“北斗”導航定位系統(tǒng)的全球定位和實用化。我國第二代導航衛(wèi)星系統(tǒng)設(shè)想如下：不再依靠中心站電子高程圖處理或由用戶提供高程信息，而是直接接收衛(wèi)星單程測距信號自己定位，系統(tǒng)的用戶容量不受限制，并可提高用戶位置隱蔽性。其必備條件是：有星載原子鐘；用戶機配石英鐘；每一時刻至少可見 4顆衛(wèi)星。要研制成功第二代導航衛(wèi)星系統(tǒng)，系統(tǒng)投資將顯著增加。 （ 1） 中心體非球形攝動力：地球的質(zhì)量分布不均勻，形狀也不規(guī)則，所以實際引力與中心體球形引力有差別，其差值就是中心體非球形攝動力。這個攝動力隨著航天器與中心體的距離增加而減小。 （ 2）大氣阻力：在很多情況下，航天器離中心體比較近。當中心體被大氣包圍時，大氣對航天器的運動產(chǎn)生阻尼作用。大氣阻力也是一種攝動力。大氣阻力的大小與大氣密度、航天器相對于大氣的運動速度、航天器大小、質(zhì)量和形狀有關(guān)。大氣密度、大氣本身的運動等因素難以準確確定，大氣阻力也就不易準確得出。 ? 1957年 10月 4日 ，蘇聯(lián)宣布成功地把世界上第一顆繞地球運行的人造衛(wèi)星送入軌道。美國官員宣稱，他們不僅因蘇聯(lián)首先成功地發(fā)射衛(wèi)星感到震驚，而且對這顆衛(wèi)星的體積之大感到驚訝。這顆衛(wèi)星重 83公斤，比美國準備在第二年初發(fā)射的衛(wèi)星重 8倍。蘇聯(lián)宣布說，這顆衛(wèi)星的球體直徑為 55厘米，繞地球一周需 1小時 35分，距地面的最大高度為 900公里，用兩個頻道連續(xù)發(fā)送信號。
教學課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1