园林工程测量 教学配套课件 王红 第11章 GPS原理及应用.pdfVIP

第十一章 GPS原理及应用 学习目标 本章仅对GPS全球定位系统的工作原理及应用作了简要 的介绍， 通过学习重点掌握GPS全球定位系统的定位原理， GPS定位作业方式，以及实施GPS测量的过程。了解GPS全 球定位系统的构成，以及GPS全球定位系统不同与常规测量 的特点。 11.1 GPS概述 11.2 GPS定位技术 11.3 GPS定位技术的实施 11.1.1卫星定位技术的发展 GPS(Navigation Satellite Timing and Ranging /Global Position System ) ，授时与测距全球导航定位 系统，简称GPS全球定位系统，是随着现代科学技术的 迅速发展而建立起来的新一代卫星导航和精密定位系 统。 GPS的发展简史——方案论证阶段 • 1973年12月，美国国防部批准研制GPS。 • 1978年2月22日，第1颗GPS试验卫星发射成功。 • 从1973年到1979年，共发射了4颗试验卫星。研制了地面接 收机及建立地面跟踪网。 11.1.1卫星定位技术的发展 GPS的发展简史——全面研制和试验阶段 • 从1979年到1987年，又陆续发射了7颗试验卫星，研制 了各种用途接收机。实验表明，GPS定位精度远远超过设 计标准。 11.1.1卫星定位技术的发展 GPS的发展简史——实用组网阶段 • 1989年2月14日，第1颗GPS工作卫星发射成功。 • 1991年，在海湾战争中，GPS首次大规模用于实战。 • 1993年底实用的GPS网即（21+3）GPS星座已经建成， 今后将根据计划更换失效的卫星。 • 1995年7月17日，GPS达到FOC – 完全运行能力（Full Operational Capability）。 • 1999年1月25日，美国副总统戈尔宣布，将斥资40亿美 元，进行GPS现代化。 11.1.1卫星定位技术的发展 其它卫星导航定位系统——GLONASS 俄罗斯对GLONASS系统采用了军民合用、不加密的开放政 策。 GLONASS卫星由质子号运载火箭一箭三星发射入轨，卫 星采用三轴稳定体制，整量质量1400kg，设计轨道寿命5年。 所有GLONASS卫星均使用精密铯钟作为其频率基准。第一颗 GLONASS卫星于1982年10月12日发射升空。到目前为止，共 发射了80余颗GLONASS卫星，最近一次是2000年10月13日 发射了三颗卫星。到2006年3月20 日,GLONASS系统共有17颗 卫星在轨。其中有11颗卫星处于工作状态，2颗备用，4颗已过 期而停止使用。俄罗斯计划到2007年使GLONASS系统的工作卫 星数量至少达到18颗，开始发挥导航定位功能。 11.1.1卫星定位技术的发展 其它卫星导航定位系统——Galileo 1999年2月10日，欧盟执行机构欧洲委员会(EC)公 布了欧洲导航卫星系统“伽利略”计划，该系统是与美国 全球导航定位系统(GPS)和俄罗斯的GLONASS系统兼容 的民用全球定位卫星系统。欧盟之所以进行“伽利略”计 划，主要是为了摆脱对美国GPS系统的依赖，打破美国对 全球卫星导航定位产业的垄断，在使欧洲获得工业和商业 效益的同时，赢得建立欧洲共同安全防务体系的条件。 欧盟委员会指出，如果没有自己独立的卫星导航定位 系统，欧洲防务在20到30年以后将完全失去自主，欧洲 也将最终沦为美国的附庸。 11.1.1卫星定位技术的发展 其它卫星导航定位系统——Galileo • 伽俐略（Galileo）卫星导航定位系统 –Galileo卫星星座将由27颗工作卫星和3颗备用卫星组 成，这30颗卫星将均匀分布在3个轨道平面上，卫星高 度为23616km，轨道倾角为56°。