2.GPS定位原理-绪论-概述.ppt

GPS系统概述 系统构成 空间部分、地面控制部分、用户部分 服务方式 通过由多颗卫星所组成的卫星星座提供导航定位服务 定位原理 距离交会 测距原理 被动式电磁波测距 特点 全球覆盖、全天候、不间断、精度高 GPS的优势 GPS的组成 空间部分 GPS卫星 卫星编号 GPS卫星结构 GPS卫星的核心部件 GPS卫星的作用 地面监控系统执行的任务 GPS接收机的任务和基本结构 当前美国对GPS用户的主要限制性政策 非特许GPS用户对美国限制性政策的措施 GPS技术现代化 * 3.5 GPS的地面监控部分（Ground Segment） 地面监控部分 （Ground Segment） 组成 主控站：1个 监测站：5个 注入站：3个 通讯与辅助系统 1.数据采集。 2.编辑导航电文。 3.诊断功能。 4.调整卫星。 主控站： 监测站： 为主控站提供卫星的观测数据。 注入站： 将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储系统。 * 3.5 GPS的地面监控部分（Ground Segment） 地面监控部分 （Ground Segment）的分布 * 地面控制站 一个主控站：科罗拉多?斯必灵司 三个注入站：阿松森（Ascencion) 迭哥?伽西亚(Diego Garcia) 卡瓦加兰(kwajalein) 五个监测站=1个主控站+3个注入站+夏威夷（Hawaii) 55 Hawaii Ascencion Diego Garcia kwajalein Colorado springs * 3.5 GPS的地面监控部分（Ground Segment） 主控站（1个） 作用： 管理、协调地面监控系统各部分的工作 收集各监测站的数据，编制导航电文， 送往注入站 将卫星星历注入卫星 监控卫星状态，向卫星发送控制指令 卫星维护与异常情况的处理 地点 美国科罗拉多州法尔孔空军基地。 * 3.5 GPS的地面监控部分（Ground Segment） 监测站（5个） 作用： 接收卫星数据，采集气象信息，并将所收集到的数据传送给主控站。 地点： 夏威夷、主控站及三个注入站。 注入站（3个） 作用： 将导航电文注入GPS卫星。 地点： 阿松森群岛（大西洋）、迪戈加西亚（印度洋）和卡瓦加兰（太平洋） * 3.6 GPS的用户部分（ User segment ） GPS信号接收机 采用石英钟接收设备 GPS信号接收机的类型 依用途 大地型（测地型）、导航型与授（守）时型 依能否接收测距码（伪距码） 有码与无码 依接收伪距码的种类 P码与C/A码 依接收不同频率载波的数量： 单频与双频 任务： 捕获卫星信号、跟踪卫星运行，并对信号进行变换、放大和处理，测出信号传播时间，译出导航电文，达到实时定位、导航的目的。 基本结构 天线单元：接收天线、前置放大器 接收单元：通道单元、计算和显示单元、存储单元、电源 1.对不同的GPS用户，提供不同的服务方式。 2.实施选择可用性（Selective Availability—SA）政策。 3.精测距码（P码）的加密措施（Anti-spoofing —AS ） 也叫反电子欺骗措施。 1.建立独立的GPS卫星测轨系统。 2.建立独立的卫星定位系统。 3.开发GPS与GLONASS兼容接收机。 4.研究和开发差分GPS定位技术。 1.关闭SA 2.增加民用频率 3.增大星座 4.增加后向天线 5增加信号功率 * 3.7 GPS接收机 JPL于1982年的GPS接收机： 接收机73 kg，天线 18 kg Trimble R8接收机不到1kg * 3.7 GPS接收机 带GPS导航的手表 手持GPS导航仪 * 3.8 GPS的定位原理 定位原理 距离交会 * 3.9 GPS测距原理 测距原理 被动式电磁波测距 * 3.10 GPS在军事中的应用 GPS导航的舰载飞弹 配备GPS的士兵 美国海军核潜艇 * 3.11 GPS在交通运输业中的应用 在交通运输业的应用 航运、航空有哪些信誉好的足球投注网站 陆路交通（车辆导航、监控） 船舶远洋导航和进港引水 * 3.12 GPS在测量中的应用 建立和维持全球性的参考框架 * 3.13 GPS在测量中的应用 板块运动和监测 * 3.13 GPS在测量中的应用 建立各级国家、地区平面控制网 * 3.13 GPS在测量中的应用 布设城市控制网、工程测量控制网，进行各种工程测量 润扬长江公路大桥首级施工控制网图 * 3.13 GPS在测量中的应用 在航空摄影测量、地籍测量、海洋测量中的应用 * 3.14 GPS在其他领域中的应用 GPS其他应用领域 精细农业 遥感 卫星定轨 资源勘探 个人旅游及野外探险 电力、广播、电视、通讯等 网络的时间同