遥感第六讲-航天遥感.ppt

遥感卫星专题 全球导航 卫星系列 自1973年美国军方批准成立联合计划局开始GPS的研究工作到1993年系统建成，该工程历时20年，耗资300亿美元，成为继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的第三项庞大空间计划。它从根本上解决了人类在地球上的导航和定位问题，在军事和工农业等领域得到了广泛的应用。也给导航和定位技术带来了巨大的变化。 全球导航卫星系列 一、GPS的含义 根据Wooden(1985)所给出的定义：NAVSTAR全球定位系统（GPS）是一个空基全天侯导航系统，它由美国国防部开发，用以满足军方在地面或近地空间内获取在一个通用参照系中的位置、速度和时间信息的要求。 GPS的定义—是新一代以卫星为基础的电子导航系统（利用多颗低轨卫星实现全球导航定位的系统，它可以直接测定地球表面上任一点的三维坐标：经度、纬度、高度）。它能高精度、高速度、全天候地为航空、航天、陆地、海洋等用户连续提供三维的定时、定位信息，能为遥感数据提供空间坐标和建立实况数据库，因此又被称为空间定位系统。 一、GPS的含义 二、卫星导航定位技术的发展 1、1957年10月4日，第一颗人造卫星Sputnik I 发射成功。 2、1958年12月，开始设计NNSS（Navy Navigation Satellite System）–TRANSIT，即子午卫星系统。 3、1964年1月，子午卫星系统正式运行。 4、1967年7月，子午卫星系统解密以供民用。 二、卫星导航定位技术的发展 1、1957年10月4日， 第一颗人造卫星 Sputnik I 发射成 功。 二、卫星导航定位技术的发展 2、1958年12月，开始设计NNSS（Navy Navigation Satellite System）–TRANSIT，即子午卫星系统。 3、1964年1月，子午卫星系统正式运行。 4、1967年7月，子午卫星系统解密以供民用。 二、卫星导航定位技术的发展 TRANSIT系统 卫星：6颗 极地轨道 轨道高度：1100km 信号频率：400MHz、150MHz 绝对定位精度：1m 相对定位精度：0.1m~0.5m 定位原理：多普勒定位 存在问题：卫星少，无法实现实时定位；轨道低，难以精密定轨；频率低，难以消除电离层影响。 5、1973年12月，美国国防部批准研制GPS。 6、1978年2月22日，第1颗GPS试验卫星发射成功。 7、1989年2月14日，第1颗GPS工作卫星发射 成功。 二、卫星导航定位技术的发展 8、1991年，在海湾战争中，GPS首次大规模用于 实战。 9、1995年7月17日，GPS达到完全运行能力（Full Operational Capability，简称FOC）。 10、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。 二、卫星导航定位技术的发展 11、2000年5月1日，美国总统克林顿宣布，GPS停止实施SA（有选择可用性政策）。 12、2006年11月17日，第三颗美国空军现代GPS卫星（GPSIIR-16(M)）成功发射升空。 二、卫星导航定位技术的发展 三、GPS的组成 GPS是由3个独立的部分组成的，即： 1、空间部分（24-32颗低轨导航卫星）； 2、地面监控部分（中央控制系统）； 3、用户接收部分（接收设备）； 三、GPS的组成 GPS系统组成 空间部分 地面控制部分 用户设备部分 GPS卫星的作用 向用户发送导航定位信号 接受注入站发送的导航电文和其他信息 接受调度命令，改正运行偏差或启用备用时钟 卫星导航系统 卫星导航系统是构成天基PNT能力的基础设施，其基本功能主要是产生和提供PNT信息。 （二）GPS的地面控制部分 主控站 监控站 监控站 注入站/监控站 注入站/监控站 注入站/监控站 1个主控站、3个注入站和5个监测站 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。 GPS的地面监控部分③ 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。 GPS的地面监控部分④ 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） GPS的地面监控部分⑤ 四、GPS的特点与应用 定位精度高 观测时