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卫星定位技术与应用绪 论 主要内容 （一）全球定位系统（GPS）的产生与发展 （二）GPS在不同行业领域中的应用 （三）GPS的系统组成和信号结构 （四）美国政府的GPS政策 （五）其他卫星导航定位系统 古代导航手段？ 天体或固定参照物 ——太阳、月亮、恒星；高山、教堂 指南针 生物导航——信鸽（地球磁场） 中国古代四大发明 古代航海技术发展 近代导航定位 惯性导航 无线电导航：经过了无线电测向仪（1921）、雷达（1935）、罗兰A（1943）、台卡（1944）、罗兰C（1958） 卫星导航定位方法 一 全球定位系统（GPS）的产生与发展 1.1 子午卫星系统及其局限性 （TRANSIT） 1.2 全球定位系统的产生与发展 （NAVSTAR/GPS） 1.1 子午卫星系统及其局限性（I） 1957年10月，苏联成功发射第一颗人造地球卫星。（SPUTNIK） 无线电信号的多普勒频移 1.1 子午卫星系统及其局限性（II） 子午卫星系统 美国海军研制的第一代卫星导航系统，又称海军卫星导航系统（NNSS – Navy Navigation Satellite System）。 利用多普勒效应（频移）进行导航定位 1.1 子午卫星系统及其局限性（III） 特点及其局限性 1.2 全球定位系统的产生与发展 二 GPS在不同行业领域中的应用 2.1 军 事 2.2 交通运输 2.3 测 绘 2.4 其 他 2.1 GPS在军事中的应用 2.2 GPS在交通运输中的应用 2.3 GPS在测绘中的应用（I） 2.3 GPS在测绘中的应用（II） 2.3 GPS在测绘中的应用（III） 2.3 GPS在测绘中的应用（IV） 2.3 GPS在测绘中的应用（V） 2.4 GPS在其他领域中的应用 三 GPS的系统组成和信号结构 3.1 GPS的系统组成 3.2 GPS的信号结构 3.3 GPS测量数据格式 3.1 GPS的系统组成 3.1.1 空间部分（I） 3.1.1 空间部分（III） 3.1.2 地面控制部分（I） 3.1.3 用户设备部分 3.1.2 地面控制部分（II） 3.2 GPS的信号结构（I） 3.2 GPS的信号结构（II） 3.3 GPS测量数据格式（I） 四 美国政府的GPS政策 2.1 美国GPS政策目的 2.2 SA政策 2.3 AS政策 2.4 GPS现代化 2.1 美国GPS政策目的 2.2 SA政策 2.3 AS政策 2.4 GPS现代化 五 其他卫星导航定位系统 5.1 俄罗斯 GLONASS 5.2 欧盟 GALILEO 5.3 中国 Beidou/Compass 5.1 GLONASS 5.2 GALILEO 5.3 Beidou / Compass GNSSGlobal Navigation Satellite System 美国的 Trimble（天宝） 法国的 Thales （泰雷斯） 加拿大的 Novatel （诺瓦特） 瑞士的Leica （徕卡） 日本的Topcon （拓普康） ，等 世界知名接收机品牌 天线前置放大器 信号处理器 微处理器 导航计算机 震荡器 用户信息传输 数据存储器 外部传输 电源 震荡器用于发射电磁波，与卫星测距电磁波匹配，得出相位偏移量。 GPS接收机的结构如图所示 GPS接收机工作原理 当GPS卫星在用户视界升起时，接收机能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星，并能够跟踪这些卫星的运行；对所接收到的GPS信号，具有变换、放大和处理的功能，以便测量出GPS信号从卫星到接收天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间。GPS信号接收机不仅需要功能较强的机内软件，而且需要一个多功能的GPS数据测后处理软件包。接收机加处理软件包，才是完整的GPS信号用户设备。 监测站 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。 主控站 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。 注入站 将导航电文注入GPS卫星 GPS 的控制部分由分布在全球的由若干个跟踪站所组成。分为主控站、监控站和注入站。主控站位于美国克罗拉多Colorado 的法尔孔Falcon 空军基地。它的作用是根据各监控站根据GPS 的观测数据，计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等，并将这些数据通过注入站注入到卫星中去。同时它还对卫星进行控制，向卫星发布指令，当工作卫星出现