gps衛(wèi)星導(dǎo)航ppt課件(2)-閱讀頁(yè)
2025-01-29 03:27本頁(yè)面
【正文】 改進(jìn)地面測(cè)控站設(shè)施 ? 延長(zhǎng)衛(wèi)星的在軌壽命到 8年 ? 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高的定位精度 ? 位置精度提高到 10～ 15米 ? 發(fā)射頻率改為 GPS的頻率 GLONASS的前景 ? 擁有四顆星以上，從有源工作方式轉(zhuǎn)為無(wú)源工作方式； ? 采用國(guó)際合作或自行發(fā)射組成滿星座。另其工作波段為 L波段 ， 受電離層 、 對(duì)流層 、 小氣象 、 日夜變化的影響也不大 ,保障了全天候的實(shí)時(shí)導(dǎo)航定位 . 可為用戶(hù)連續(xù)地提供動(dòng)態(tài)目標(biāo)的三維位置、速度和時(shí)間信息，利用衛(wèi)星通信技術(shù)和廣播技術(shù)可構(gòu)成通信、導(dǎo)航、定位、識(shí)別與授時(shí)的多功能系統(tǒng)。 的軌道平面上 ,近圓形軌道 ,傾角 55176。 , 平均高度 20200km ,運(yùn)行周期 11h58m,同一觀測(cè)站上每天出現(xiàn)衛(wèi)星圖形相同 ,只是每天提前 4分鐘 , 保證在地面上任何地點(diǎn)任何時(shí)候至少可同時(shí)觀測(cè)到 4顆 定位星座 . 4臺(tái)高精度原子鐘 (兩臺(tái)銣原子鐘 ,兩臺(tái)銫原子鐘 ). : ? 接收和存貯來(lái)自地面監(jiān)控站的導(dǎo)航信息 ,接收并執(zhí)行控制指令 ， 調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài) . ? 提供精密的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn) . ? 向用戶(hù)發(fā)送導(dǎo)航信號(hào)和定位信息 (L波段 無(wú)線載波 波長(zhǎng) 19cm 24cm） 導(dǎo)航信息 D(t) 偽隨機(jī)碼 PRN 測(cè)距信號(hào)雙相調(diào)制 (C/A碼 P碼 ) 2. 操作控制區(qū)段 (OCS) 地面控制 /監(jiān)視部分 美國(guó)科羅拉多 Falcon空軍基地聯(lián)合航天中心 協(xié)調(diào)管理所有地面監(jiān)控系統(tǒng)的工作 ,收集處理各站收到的全部信息資料 ,編算各衛(wèi)星星歷 、 鐘差 、 狀態(tài)數(shù)據(jù) 、 大氣層修正系數(shù)等 ， 并發(fā)送到注入站 。調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài) 軌道偏差 ,啟用備用衛(wèi)星代替失效衛(wèi)星 . 大西洋 太平洋 印度洋上各一個(gè) 將主控站發(fā)來(lái)的導(dǎo)航電文 ,控制指令注入到相應(yīng)的衛(wèi)星上 (每天三次 ,每次注入十四天的星歷 ) 注入頻率 上行 1750～1800 MHz (下傳遙測(cè)數(shù)據(jù) 下行 2200 ～ 2300 MHz) [衛(wèi)星廣播導(dǎo)航信號(hào) 雙頻發(fā)送 ( MHz MHz) 雙頻的目的是校正電離層產(chǎn)生的附加時(shí)延 .] (五個(gè) ) 由主控站直接控制下的數(shù)據(jù)采集中心 采集衛(wèi)星數(shù)據(jù) ,監(jiān)測(cè)衛(wèi)星工作情況并收集當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù) ,初步處理后傳送到主控站以確定衛(wèi)星軌道 . ——GPS信號(hào)接收機(jī) 接收 GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào) ,經(jīng)數(shù)據(jù)處理完成導(dǎo)航和定位工作 . 由硬件 (主機(jī) 、 天線 、 電源 ) 數(shù)據(jù)處理軟件 微處理機(jī)及其終端設(shè)備組成 . GPS 接收機(jī)是 被動(dòng)式全天候 系統(tǒng) ,分為 大地型GPS接收機(jī) 和 導(dǎo)航型 GPS等 . GPS接收機(jī)簡(jiǎn)單 ,體積越來(lái) 越小 ,重量越來(lái)越輕 .小型 的只 有香煙盒大小，重量約 500克 . Trimble 4000SSE 、 定位原理概述 1． 定位方法分類(lèi) ? 按參考點(diǎn)的不同 絕對(duì)定位 (單點(diǎn)定位 )——在地球協(xié)議坐標(biāo)系統(tǒng)中確定觀測(cè)站點(diǎn)相對(duì)于地球質(zhì)心的位置 . 相對(duì)定位 ——在地球協(xié)議坐標(biāo)系統(tǒng)中確定觀測(cè)站點(diǎn)與某一地面參考點(diǎn)之間的相對(duì)位置 . ? 按用戶(hù)接收機(jī)天線在測(cè)量中的狀態(tài) 靜態(tài)定位 ——定位過(guò)程中天線位置固定 ,處于靜止?fàn)顟B(tài) . 動(dòng)態(tài)定位 ——天線處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài) . 目前常用 碼相位觀測(cè) ——測(cè)量衛(wèi)星發(fā)射的測(cè)距碼信號(hào)到達(dá)用戶(hù)天線的傳播時(shí)間 .也稱(chēng) 時(shí)間延遲測(cè)量 .(速度快 ) 載波相位觀測(cè) ——測(cè)量接收機(jī)收到的具有多普勒頻移的載波信號(hào)與接收機(jī)產(chǎn)生的參考載波信號(hào)的 相位差 .(精度高 ) ? 根據(jù) 載波相位 觀測(cè)得出的 偽距 ? 根據(jù) 碼相位 觀測(cè)得出的 偽距 ? 由 積分多普勒計(jì)數(shù) 得出的 偽距差 ? 由 干涉法測(cè)量 得出的 時(shí)間延遲 3. GPS定位原理 基本定位原理 :衛(wèi)星不間斷地發(fā)射自身的星歷參數(shù)和時(shí)間信息 ,用戶(hù)接收后解算 ,求出三維位置 ,方向 ,速度和時(shí)間信息 .(利用測(cè)距交會(huì)法 ——三角法 ) 每顆衛(wèi)星信號(hào)可跟蹤唯一的編碼序列 ,接收機(jī)可識(shí)別相關(guān)衛(wèi)星進(jìn)而計(jì)算確切位置和時(shí)間 . 測(cè)出每顆可視衛(wèi)星信號(hào)從衛(wèi)星到用戶(hù)天線的傳播時(shí)間 ， 乘以電波傳播速度即可算出衛(wèi)星到用戶(hù)天線的距離 . (xixn)2+(yiyn)2+(zizn)2 =(RiCB)2 i=1,2,3,4 式中 Ri 偽距離 xi,yi,zi 衛(wèi)星位置 xn,yn,zn 用戶(hù)位置 CB 距離校正量 偽距 計(jì)算公式 :Ri=c*ti c 光速 ti信號(hào)從某衛(wèi)星到接收機(jī)所用時(shí)間 聯(lián)立解這四個(gè)方程即可獲得結(jié)果 （ 接收機(jī)時(shí)鐘偏差也是未知數(shù) ） 根據(jù)用戶(hù)移動(dòng)時(shí)測(cè)得的衛(wèi)星載波頻率的多普勒頻移可測(cè)出用戶(hù)的移動(dòng) 速度 . 相對(duì)定位 兩個(gè)或多個(gè)測(cè)站同步觀測(cè)相同衛(wèi)星 動(dòng)態(tài) 相對(duì)定位 ——一臺(tái)接收機(jī)不動(dòng) ， 另一臺(tái)移動(dòng) ， 同步觀測(cè)衛(wèi)星以確定運(yùn)動(dòng)點(diǎn)相對(duì)于參考點(diǎn)的位置
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1