GPS卫星定位system.ppt

我们为什么需要导航? GPS观测量的基本概念 无论采取何种GPS定位方法，都是通过观测GPS卫星而获得某种观测量来实现的。GPS卫星信号含有多种定位信息，根据不同的要求，可以从中获得不同的观测量，主要包括： ?根据码相位观测得出的伪距。 ?根据载波相位观测得出的伪距。 ?由积分多普勒计数得出的伪距。 ?由干涉法测量得出的时间延迟。 GPS观测量的基本概念 采用积分多普勒计数法进行定位时，所需观测时间较长，一般数小时，同时观测过程中，要求接收机的震荡器保持高度稳定。干涉法测量时，所需设备较昂贵，数据处理复杂。 这两种方法在GPS定位中，尚难以获得广泛应用。 目前广泛应用的基本观测量主要有码相位观测量和载波相位观测量。 GPS卫星定位系统 第一节、GPS系统的组成 1、空间星座部分 24颗卫星(21+3) 6个轨道平面 55o轨道倾角 2万km轨道高度(地面高度) 12小时(恒星时)轨道周期 5个多小时出现在地平线以上(每颗星) GPS卫星星座的功能 主要包括： （1）接收和存储由地面监控站发来的导航信息，接收并执行监控站的控制指令； （2）卫星上设有微处理机，进行部分必要的数据处理工作； （3）通过星载的高精度铷钟、铯钟产生基准信号和提供精密的时间标准； （4）向用户发送导航定位信号。包括：? 两种载波（L1 和L2）? 调制在L1上的伪噪声码C/A码（Coarse Acquisition Code粗捕获码）? 调制在L1和L2上的伪噪声P码(Precise Code精码) （5）在地面监控站的指令下，通过推进器调整卫星的姿态和启用备用卫星。 2、地面监控部分 地面监控部分主要包括：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) 地面主控站的作用 地面监控站的作用 3、用户接收部分 GPS卫星信号 GPS卫星信号由载波、测距码和导航电文三部分组成 一、GPS卫星信号的内容 二、测距码的产生 三、导航电文 GPS卫星的导航电文主要包括卫星星历、时钟改正、电离层时延改正、工作状态和C/A码转换到捕获P码的信息。 将这些信息以数据，即以二进制码的形式向用户发送，所以导航电文又称为数据码，即D码。 * 甘肃林业职业技术学院测绘工程系 但是这里是哪里? 你就在这里. 我在哪? GPS定位系统 GPS卫星 （空间星座部分） 地面监控系统 （地面监控部分） GPS接收机 （用户部分） 24颗卫星 1个主控站 3个注入站 5个监测站 各型GPS 接收机 55 夏威夷 阿松森 迭哥?伽西亚 卡瓦加兰 科罗拉多?斯必灵司 主控站的作用 收集数据 数据处理 监测与协调 控制卫星 2、地面监控部分 2、地面监控部分 监控站 伪距 导航数据 气象数据 卫星状态数据 主控站 测 传送 注入站的作用: 注入站的主要作用是将主控站需传输给卫星的资料以既定的方式注入到卫星存储器中，供卫星向用户发送。 3、用户接收部分 天线 前置放大器 GPS信号接收机 射电部分 微处理器 电源部分 数据存器 显示控制器 供电 信号 信息 命令 数据 供电，控制 供电 数据 控制 Ashtech map 330 按用途 按携带形式 按工作原理 按载波频率 GPS信号接收机分类 导航型、测地型和授时型 码接收机和无码接收机 单频接收机和双频接收机 袖珍式、背负式、车载式、 舰用式、空（飞机）载式、 弹载式和星载式 第二节、GPS卫星信号 GPS载波信号 L1载波 GPS的测距码 C/A码 P码 导航 电文 卫星的星历 卫星工作状态 时间系统 卫星钟运行状态 轨道摄动改正 大气折射改正 L2载波 GPS 卫 星 信 号 第二节、GPS卫星信号 C/A码码率为1.023MHz，周期为1ms，一周期内有1023个码位。C/A码由两个1023bit的伪随机码和的乘积构成的Gold码。 C/A码形成方框图 第二节、GPS卫星信号