[工学]武汉大学GPS原理与数据处理 第1讲 绪论.ppt

课程主要内容 §1.1 全球定位系统的产生、发展 GPS全称？ 人造地球卫星成功发射后，卫星定位经历了三个发展阶段： 卫星三角测量 卫星多普勒测量 GPS卫星定位测量 3、子午卫星系统简介 NNSS – Navy Navigation Satellite System（海军导航卫星系统），由于其卫星轨道为极地轨道，故也称为Transit（子午卫星系统） 利用多普勒效应进行导航定位，也被称为多普勒定位系统 美国研制、建立 1958年12月在克什纳博士的领导下开始研究 1964年1月建成 1967年7月解密供民用 3、子午卫星系统简介 系统参数 卫星数：6颗 轨道数：6个 轨道夹角：30 ° 轨道倾角：90 ° 卫星高度：1075km 运行周期：107min 载波频率：400、150MHz 3、子午卫星系统简介 局限性 一次定位所需时间过长 不是连续的、独立的卫星导航系统 效率低、精度低 4、全球定位系统的产生、发展 4、全球定位系统的产生、发展 4、全球定位系统的产生、发展 §1.2 GPS在各个领域中的应用 §1.2 GPS在各个领域中的应用 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、GPS在测量中的应用 建立和维持全球性的参考框架 3、GPS在测量中的应用 3、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 4、GPS在其他领域中的应用 精细农业 遥感 卫星定轨 资源勘探 GPS气象学 个人旅游及野外探险 电力、广播、电视、通讯等网络的时间同步、时间传递 … §1.3 美国政府的GPS政策 1、SPS与PPS Selective Availability（选择可用性） 1990.3.25~2000.5.1 人为降低普通用户的测量精度。方法: ε技术：降低星历精度（加入随机变化） δ技术：卫星钟加高频抖动（短周期，快变化） Anti-Spoofing（反电子欺骗） 1994.1.31~至今 P码加密，P+W?Y 3、GPS现代化 在Block IIＲ卫星的L2载波上调制C/A码，在Block II F卫星中增加 f =1 176.45MHz的民用频率； 增强卫星信号强度，增加抗干扰能力； 增设新的军用码(M码)，与民用码分开，并具有更好的必威体育官网网址性和抗干扰能力； 使用新技术，以阻止或干扰敌方使用GPS； 军用接收机具有更好的保护装置，特别是抗干扰能力，具有快速初始化功能。 §1.4 其他卫星导航定位系统概况 开发者：俄罗斯（前苏联） 系统构成：卫星星座、地面控制部分、用户设备 卫星数：24颗 轨道数：3个 轨道倾角：64.8 ° 高度：19 390km 运行周期：11h15min44s 卫星运行状况 从1982年10月12日发射第一颗GLONASS卫星起，至1995年12月14日共发射了73颗卫星 由于卫星寿命过短，加之俄罗斯前一段时间经济状况欠佳，无法及时补充新卫星，故该系统不能维持正常工作 目前，俄罗斯重新补充了一些新的卫星，GLONASS系统有23颗卫星在轨。 2、伽利略卫星导航定位系统（Galileo） 2002年3月欧盟决定研制组建自己的民用卫星导航定位系统—— Galileo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° Galileo系统是一种多功能的卫星导航定位系统，具有公开服务、安全服务、商业服务和政府服务等功能，但只有前两种服务是自由公开的，后两种服务则需经过批准后才能使用 2005年12月28日第一颗Galileo试验卫星（Galileo In-Orbit Validation Elements--GIOVE-A）成功进入高度为2.3万km的预定轨道。2006年1月12日，GIOVE-A已开始向地面发送信号； 这标志着总投资为34亿欧元（约合41亿美元）的计划已进入实施阶段。到2010年欧洲将发射30颗服役期约为20年的正式卫星，完成伽利略卫星星座的部署工作； 伽利略系统建成后，美欧两大相互兼容的导航定位系统将大大有助于提供导航定位的精度和可靠性。 3、北斗卫星导航系统 我国自行研制 系统是由空间卫星、地面控制中心站和北斗用户终端三部分构成。 空间部分包括2~3颗地球同步轨道卫星 用户终端分为：定位、通信终端；差分、校时终端；集团用户管理站终端 3、北斗卫星导航系统 与GPS、GLONASS、Galileo等国外的卫星 导航系统相比： BD–1有自己的优点：如投资少，组建快；具有通信功能；捕获信号快等。 但也存在着明显的不足和差距：如用户隐蔽性差；无测高和测速功能；用户数量受限制；用户的设备体积大、重量重、能耗大等。 4、北斗二代 系统构成:卫星星座、地面控制