惯性导航原理作业.pptx

GPS全球定位系统

GPS简介目前共有28颗在轨卫星，其中21颗工作卫星，其余为备用卫星。GPS卫星分布在六条与赤道平面倾角为55°的六条轨道上，运行高度为20200km每个地区至少可同时观测到四颗卫星运行周期为12h民用定位精度在10m左右，军用可达到厘米级，授时精度达到20ns

GPS简介

GPS地面控制系统地面控制系统的功能是测量和计算每颗卫星的星历，编辑成电文发送给卫星，然后由卫星实时发送给用户地面控制系统包括1个主控站，3个注入站，5个监测站。

GPS地面控制系统监测站功能：各监控站对可见到的每一颗GPS卫星每6秒进行一次伪距测量和积分多普勒观测,采集定轨、气象要素、卫星时钟和工作状态等数据,监控GPS卫星的运行状态及精确位置,并将这些信息传给主控站。主控站功能：采集数据、编辑导航电文、诊断、调整卫星。注入站功能：负责将主控站的卫星电文注入各个卫星，然后由卫星发送给用户。

GPS地面控制系统

用户部分用户设备的主要作用是从GPS卫星收到信号并利用传来的信息计算用户的三维位置及时间。按结构可分为：时序接收机，连续接收机，多路复用接收机

GPS定位原理用户通过接收卫星发射的信号，得到卫星所处的卫星并计算出卫星与自己的相对位置，从而确定接收机本身的位置。定位方法主要有两种：伪距测量和载波相位测量

GPS定位原理伪距测量通过信号发射和接收到时间差计算卫星和接收机的距离，但由于卫星时钟和接收机时钟存在时差，所测值不是真实距离，因此至少需要接收四颗卫星信号才能进行定位。

GPS定位原理?

GPS载波信号GPS卫星信号包含载波、测距码(C/A码、P码)、数据码(导航电文,或称D码)。GPS卫星发射基频为10.23MHz的两种频率的载波信号,即频率为154×10.23MHz=1575.42MHz的L1载波和频率120×10.23MHz=1227.60MHz的L2载波,波长分别为19.03cm和24.42cm。在L1上调制有C/A码、P码和D码,在L2上调制有P码和D码。C/A码:C/A是ClearandAcquisition的简称,被称为捕获码,是1MHz的伪随机噪声码(PRN码),位率为1.023MHz,码元宽度为1/f=0.97752μs,相应距离为293.1m。若码元对齐误差为码元宽度的1/10～1/100,则相应的测距精度为29.3～2.9米,所以又叫粗码。由于每颗卫星的C/A码都不一样,因此,我们经常用它们的PRN码来区分不同卫星。P码:P是Precision的意思,又称精码,是10MHz的伪随机噪声码,位率为10.23MHz,码元宽度仅为C/A码的1/10,对应的测距精度为2.93～0.29米,所以适合于精密的导航定位。P码的结构不公开,只供美国军方和特许用户使用。D码:也叫数据码,实际上就是导航电文,它包含卫星星历、时间信息、卫星工作状态、星钟运行状态、轨道摄动改正、大气折射改正等信息。

GPS的运用GPS设备的制造厂家发展了一些工具，用来帮助农民和农业企业在他们的精准耕种活动中更加高产和高效。今天，很多农民都使用GPS产品来提高他们种植业的操作。GPS接收机收集当地信息，用来测绘耕地边界、道路、灌溉系统以及受灾庄稼的地图。GPS的准确性使农民得以测绘有精确耕地亩数、道路定位、以及两点之间距离的农场图。GPS还允许农民年复一年精确地在田野的特定地点采集土壤样本或监测收成情势。农业

GPS的运用由于它的精确性、连续性和全球的性能，GPS可以提供完美的卫星导航服务，满足航空用户的许多要求。以空间为基础的定位和导航可以为飞行从起飞、飞行和降落到机场的所有阶段确定三维位置。GPS还是许多其他航空系统的一个关键组成部分,例如增强的地面接近警告系统（EGPWS）就已经被证明可以成功地减少受控制飞行撞击地面的危险性，而这是造成很多飞机失事的主要原因。航空

GPS的运用解决导航问题――用现有的达到空间使用水平的GPS设备和最少的地面工作人员提供高精度的轨道确定。解决高度问题――由低成本的多重GPS天线和专门的算法程序取代高成本的机载高度感受器。解决定时问题――由低成本的、具有精确时间的GPS接收机取代昂贵的航天器原子钟。卫星群控制――为大量的空间器如通讯卫星群的轨道维护控制提供单一的联络点。空间?发射航天器跟踪――以高精度、低成本的GPS设备取代或增强跟踪雷达以保证射程安全和自动的飞行终止。

GPS的运用在GPS的支持下，我们可以给物理世界精确绘图，绘制山川河流、街道建筑、水电管线、以及其它资源的地形地貌。陆地测绘人员可以携带GPS系统，或者装在车辆上，以便收集到快