gps原理與應用ppt課件-展示頁
2025-01-26 15:31本頁面
【正文】 集情報等軍事目的。 55 Colorado springs Hawaii kwajalein Diego Garcia Ascencion 3． GPS信號接收機 GPS 信號接收機的任務是：能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星的信號，并跟蹤這些衛(wèi)星的運行，對所接收到的 GPS信號進行變換、放大和處理，以便測量出 GPS信號從衛(wèi)星到接收機天線的傳播時間，解譯出 GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導航電文，實時地計算出測站的三維位置，甚至三維速度和時間。 ?3個注入站 :Ascencion(阿森松群島 )、 Diego Garcia(迭哥伽西亞 )、 kwajalein(卡瓦加蘭 )。然后由地面注入站發(fā)給衛(wèi)星，衛(wèi)星再由導航電文發(fā)給用戶設備。地面監(jiān)控系統(tǒng)另一重要作用是保持各顆衛(wèi)星處于同一時間標準 GPS時間系統(tǒng)。每顆 GPS衛(wèi)星所播發(fā)的星歷，是由地面監(jiān)控系統(tǒng)提供的。 2． 地面監(jiān)控系統(tǒng) 對于導航定位來說， GPS衛(wèi)星是一動態(tài)已知點。 24顆衛(wèi)星均勻分布在 6個軌道平面內(nèi)，軌道傾角為 55度，各個軌道平面之間相距 60度，即軌道的升交點赤經(jīng)各相差 60度。 二、 GPS系統(tǒng)組成 ? GPS系統(tǒng)包括三大部分： GPS衛(wèi)星星座；地面監(jiān)控系統(tǒng)； GPS信號接收機。 1989年 2月 4日第一顆GPS工作衛(wèi)星發(fā)射成功，表明 GPS系統(tǒng)進入工程建設階段。 實驗表明 ， GPS定位精度遠遠超過設計標準 。 第二階段為全面研制和試驗階段 。 從 1973年到 1979年 ， 共發(fā)射了 4顆試驗衛(wèi)星 。 1973年美國國防部制定了 GPS計劃。由于該系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)目較?。?56顆），運行高度較低（平均 1000KM），從地面站觀測到衛(wèi)星的時間隔較長（平均 ），因而它無法提供連續(xù)的實時三維導航，而且精度較低。 一、 GPS發(fā)展歷史 ? 全球定位系統(tǒng)（ GPS）是美國從上世紀 70年代開始研制，歷時 20年，耗資 200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。第十章 GPS原理與應用 ? 全球定位系統(tǒng)（ global positioning system，簡稱GPS）是 20世紀 70年代由美國國防部研制的新一代衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。 ? 目前 GPS已廣泛應用于交通運輸、軍事和野外作業(yè)等各個領域。 ? 最早的衛(wèi)星定位系統(tǒng)是美國的子午儀系統(tǒng)（ Transit）， 1958年研制， 64年正式投入使用。 ? 為滿足軍事部門和民用部門對連續(xù)實時和三維導航的要求。 GPS實施計劃共分三個階段： 第一階段為方案論證和初步設計階段 。 研制了地面接收機及建立地面跟蹤網(wǎng) 。 從 1979年到1984年 ， 又陸續(xù)發(fā)射了 7顆試驗衛(wèi)星 ， 研制了各種用途接收機 。 第三階段為實用組網(wǎng)階段。 1993年底實用的 GPS網(wǎng)即（ 21+3） GPS星座已經(jīng)建成，今后將根據(jù)計劃更換失效的衛(wèi)星。 1． GPS衛(wèi)星星座 GPS工作衛(wèi)星及其星座由21顆工作衛(wèi)星和 3顆在軌備用衛(wèi)星組成 GPS衛(wèi)星星座，記作（ 21+3） GPS星座。每個軌道平面內(nèi)各顆衛(wèi)星之間的升交角距相差 90度，一軌道平面上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道平面上的相應衛(wèi)星超前 30度。衛(wèi)星的位置是依據(jù)衛(wèi)星發(fā)射的星歷 描述衛(wèi)星運動及其軌道的參數(shù)算得的。衛(wèi)星上的各種設備是否正常工作，以及衛(wèi)星是否一直沿著預定軌道運行，都要由地面設備進行監(jiān)測和控制。這就需要地面站監(jiān)測各顆衛(wèi)星的時間，求出鐘差。 ? GPS工作衛(wèi)星的地面監(jiān)控系統(tǒng)包括一個主控站、三個注入站和五個監(jiān)測站： ?1個主控站 :Colorado springs(科羅拉多 .斯平士 )。 ?5個監(jiān)控站： 以上主控站、注入站及 Hawaii(夏威夷 )。 三、 GPS特點 ? GPS系統(tǒng)的特點：高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便、應用廣泛等。但是，后來的應用開發(fā)表明， GPS系統(tǒng)不僅能夠達到上述目的，而且用GPS衛(wèi)星發(fā)來的導航定位信號能夠進行厘米級甚至毫米級精度的靜態(tài)相對定位，米級至亞米級精度的動態(tài)定位，亞米級至厘米級精度的速度測量和毫微秒級精度的時間測量。 ? 在地面上，只要用一部 GPS接收機測出 34顆衛(wèi)星信號到達本接
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