衛(wèi)星應(yīng)用概論導(dǎo)航衛(wèi)星課件

1、衛(wèi)星應(yīng)用概論 衛(wèi)星導(dǎo)航武漢大學(xué) 測(cè)繪學(xué)院 黃勁松11. 概述2概述導(dǎo)航定義安全、高效地從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的方法或科學(xué)。要求了解的信息起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置由起點(diǎn)到終點(diǎn)需要經(jīng)過(guò)的路徑當(dāng)前的位置所需工具定位的方法或工具（系統(tǒng)）地圖3概述導(dǎo)航簡(jiǎn)史導(dǎo)航的起源航海導(dǎo)航方法羅盤天文導(dǎo)航雷達(dá)導(dǎo)航地基無(wú)線電導(dǎo)航慣性導(dǎo)航衛(wèi)星導(dǎo)航42.地基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)5地基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)無(wú)線電導(dǎo)航無(wú)線電導(dǎo)航利用無(wú)線電設(shè)備測(cè)定船舶、飛機(jī)及其它運(yùn)動(dòng)載體的地理坐標(biāo)，引導(dǎo)它們有目的地從一地向另一地運(yùn)動(dòng)的一門技術(shù)。地基無(wú)線電導(dǎo)航無(wú)線電導(dǎo)航信號(hào)發(fā)射臺(tái)安設(shè)在地球表面的導(dǎo)航系統(tǒng)，稱為地基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)?？栈鶡o(wú)線電導(dǎo)航若將無(wú)線電導(dǎo)航信號(hào)發(fā)射臺(tái)安置在人造地

2、球衛(wèi)星上，就構(gòu)成導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)。6地基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)常用地基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)無(wú)線電導(dǎo)航臺(tái)康索爾(CONSOL)VOR(VHF Omni-Range)雙曲無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)羅蘭C（Loran-C LOng RAnge Navigation) 奧米伽導(dǎo)航系統(tǒng)（ OMEGA Navigation System ）塔康（TACAN Tactical Air Navigation，TACAN）7地基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)無(wú)線電導(dǎo)航臺(tái)原理無(wú)線電導(dǎo)航臺(tái)向外發(fā)射信號(hào)，用戶接收該信號(hào)以確定到導(dǎo)航臺(tái)的方向或方向及距離。特點(diǎn)純定向型用戶設(shè)備無(wú)線電定向儀，又被稱為無(wú)線電羅盤8地基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)無(wú)線電導(dǎo)航臺(tái)實(shí)用系統(tǒng)康索爾（CONSOL

3、）信號(hào)頻率300 kHz/1 km3個(gè)間隔1公里排成一行的固定天線天線生成復(fù)雜的信號(hào)，可用于確定到信標(biāo)方向甚高頻全向(無(wú)線電)信標(biāo)，伏爾，VHF Omni-Range (VOR)信號(hào)110 MHz / 2.73 m2個(gè)天線，一個(gè)固定全向天線，一個(gè)旋轉(zhuǎn)窄波束天線在天線北邊，兩個(gè)信號(hào)的相位同相，在天線南部，兩個(gè)信號(hào)的相位反相，其余方向可根據(jù)兩個(gè)信號(hào)的相位差得出CONSOLVOR9地基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)羅蘭C（Loran-C LOng RAnge Navigation) 特點(diǎn)遠(yuǎn)程導(dǎo)航系統(tǒng) 采用脈沖相位雙曲面定位原理工作頻率是90KHz110KHz（該波段有地波和天波兩種傳播方式）地波定位的作用距離為20

4、00km左右波定位的作用距離是4000km地波定位精度為460m（2），重復(fù)測(cè)量和相對(duì)定位精度為1890 m（2）缺陷羅蘭C臺(tái)鏈覆蓋地區(qū)有限（圖3-2），定位精度也較低 10地基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)羅蘭C（Loran-C LOng RAnge Navigation) 工作原理系統(tǒng)構(gòu)成：羅蘭C臺(tái)鏈 一個(gè)主站，若干輔站工作方式：按精確的時(shí)間間隔，循環(huán)輪流發(fā)送脈沖信號(hào)，主站每次9個(gè)脈沖，輔站每次8個(gè)脈沖，通過(guò)接收主、輔脈沖，確定到主、輔站的距離差定位方法：雙曲定位11地基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)羅蘭C（Loran-C LOng RAnge Navigation) 工作原理系統(tǒng)要求：主、輔站間精確的時(shí)間同步 利用原子

5、鐘Loran-C接收機(jī)及天線Loran-C信號(hào)發(fā)射機(jī)（2001）12地基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)羅蘭C（Loran-C LOng RAnge Navigation) Loran-C臺(tái)鏈的覆蓋13地基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)奧米伽（OMECA）特點(diǎn)OMEGA Navigation System甚低頻超遠(yuǎn)程導(dǎo)航系統(tǒng)采用相位雙曲面定位原理其工作頻率為10.2KHz13.6KHz作用距離可達(dá)15000km定位精度為3.77.4km(2)，相對(duì)定位精度約為460m(2)美國(guó)海軍和海岸警衛(wèi)隊(duì)聯(lián)合研制，而由美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)控制的；主要用于跨洋航行的船舶和在海岸上空飛行的飛機(jī)導(dǎo)航。14地基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)奧米伽（OMECA）系統(tǒng)組成

6、8個(gè)奧米伽地面發(fā)射臺(tái):NORWAY (A), LIBERIA (B), HAWAII (C), NORTH DAKOTA (D), LA REUNION (E) ARGENTINA (F), AUSTRALIA (G) AND JAPAN (H)1997年9月30日0300UT停止服務(wù)15地基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)塔康（TACAN）特點(diǎn)塔康（Tactical Air Navigation/戰(zhàn)術(shù)航空導(dǎo)航，TACAN），由美國(guó)國(guó)防部（DOD）和美國(guó)聯(lián)邦航空局（FAA）聯(lián)合研制和管理的航空戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)；它用地面應(yīng)答站給出飛機(jī)的方位角和距離，其測(cè)量精度分別為l度左右和185m(2)。16地基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)塔康

7、（TACAN）工作原理地面旋轉(zhuǎn)天線發(fā)送含有方位信息的信號(hào)用于定向機(jī)載設(shè)備與地面接收機(jī)進(jìn)行應(yīng)答通信確定距離17地基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)地基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)的缺陷精度低系統(tǒng)覆蓋區(qū)域受限183.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成及其分類19衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成及其分類衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成導(dǎo)航衛(wèi)星(星座)/空間部分Space Segment空中的無(wú)線信標(biāo)臺(tái)地面支持網(wǎng)/地面部分Ground Segment衛(wèi)星跟蹤、控制、導(dǎo)航電文編算用戶設(shè)備/用戶部分User Segment接收導(dǎo)航定位信號(hào)20衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成及其分類衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的作用定位測(cè)速授時(shí)21衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成及其分類衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的類型（按工作原理）多普勒型（距離差）工作

8、原理：通過(guò)測(cè)定多普勒頻移進(jìn)行導(dǎo)航定位，屬雙曲定位特點(diǎn)：信號(hào)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：定位精度低，無(wú)法進(jìn)行瞬時(shí)定位距離型工作原理：通過(guò)測(cè)定距離進(jìn)行導(dǎo)航定位，屬距離交會(huì)定位特點(diǎn)：定位精度高，可進(jìn)行瞬時(shí)定位多普勒型衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理22衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成及其分類距離型衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理23衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成及其分類衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的類型（按測(cè)量方式）被動(dòng)式/無(wú)源測(cè)量方式：用戶接收設(shè)備只接收導(dǎo)航定位信號(hào)，不發(fā)送用于導(dǎo)航定位的信號(hào)特點(diǎn)：用戶容量無(wú)限制，保密安全性好主動(dòng)式/有源測(cè)量方式：用戶接收設(shè)備向外發(fā)送導(dǎo)航定位用的信號(hào)（應(yīng)答衛(wèi)星信號(hào)或主動(dòng)發(fā)射信號(hào)）缺點(diǎn)：用戶容量有限制，保密安全性差一種主動(dòng)式衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)244

9、.衛(wèi)星導(dǎo)航定位的誤差源 25衛(wèi)星導(dǎo)航定位的誤差源與衛(wèi)星有關(guān)的誤差衛(wèi)星軌道誤差衛(wèi)星鐘差相對(duì)論效應(yīng)與傳播途徑有關(guān)的誤差電離層延遲對(duì)流層延遲多路徑效應(yīng)與接收設(shè)備有關(guān)的誤差接收機(jī)天線相位中心的偏移和變化接收機(jī)鐘差接收機(jī)內(nèi)部噪聲265.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用27衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用軍事單兵作戰(zhàn)戰(zhàn)機(jī)、艦只、車輛導(dǎo)航武器制導(dǎo)聯(lián)合制導(dǎo)攻擊武器（JDAM - JOINT DIRECT ATTACK MUNITION）28衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用交通領(lǐng)域在民用航空方面，可用于：在航途中、導(dǎo)航、進(jìn)場(chǎng)、著陸和地面引導(dǎo)飛行的不同階段。在水路方面，可用于：船載導(dǎo)航，包括海洋和沿岸導(dǎo)航、進(jìn)港、港口調(diào)度和內(nèi)陸水路導(dǎo)航.在陸路方面，可用于

10、車載導(dǎo)航、出租車、貨車、公共汽車的車隊(duì)管理、以及輔助駕駛等。29衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用交通領(lǐng)域在鐵路方面，可用于列車控制、列車管理、編組管理、跟蹤測(cè)量和旅客信息服務(wù)等方面受益。在人員貨物控制方面，可用于貨物或人員的監(jiān)視控。30衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用能源領(lǐng)域精密定時(shí)，用于優(yōu)化電力在輸電線路中的傳送。對(duì)分布在電力網(wǎng)中的大量設(shè)備進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)視，由這些設(shè)備所獲取的信息在線路處線中斷或網(wǎng)絡(luò)發(fā)生問(wèn)題時(shí)可被用于進(jìn)行系統(tǒng)修復(fù)。水、陸地震勘探。精確確定井位及相關(guān)設(shè)施的位置及平臺(tái)的方向。31衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用金融、銀行和保險(xiǎn)用于在線金融交易，如時(shí)間戳記、基于時(shí)間的加密。用于保險(xiǎn)方面，如控制和追蹤貴重貨物的方法。32衛(wèi)星導(dǎo)

11、航系統(tǒng)的應(yīng)用農(nóng)業(yè)與漁業(yè)監(jiān)控化肥、除草劑和殺蟲(chóng)劑的施放，以對(duì)低產(chǎn)地塊進(jìn)行補(bǔ)充并控制雜草和蟲(chóng)害（精細(xì)農(nóng)業(yè)）。正常產(chǎn)量監(jiān)控，用于維護(hù)農(nóng)業(yè)環(huán)境。船舶導(dǎo)航、定位，魚(yú)資源監(jiān)視。確認(rèn)漁船在指定水域作業(yè)，以防止侵入他國(guó)水域。建立或提高農(nóng)業(yè)用地管理登記的方法。33衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用個(gè)人導(dǎo)航將定位和通信集成。基于位置的服務(wù)（LBS），對(duì)移動(dòng)主叫者的位置了解以便提供合適的信息?？梢愿鶕?jù)諸如有關(guān)附近的旅館、飯店和劇院信息以及天氣預(yù)報(bào)等所選服務(wù)自動(dòng)定制發(fā)送到用戶手機(jī)上的數(shù)據(jù)。判定主叫者的位置，其位置將被自動(dòng)確定并被報(bào)告給最近的緊急服務(wù)單位。人員跟蹤是另外一種應(yīng)用，在該應(yīng)用中能夠更有效地對(duì)外勤人員進(jìn)行協(xié)調(diào)，包括訪問(wèn)患者的

12、醫(yī)護(hù)人員和社會(huì)福利人員、警察、消防員、商業(yè)人員。該項(xiàng)服務(wù)能廣泛用于控制和協(xié)調(diào)群體活動(dòng)。提高上學(xué)途中學(xué)童的安全性。34衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用搜救及危機(jī)處理提高搜救能力。危機(jī)處理的快速反應(yīng)及相應(yīng)資源高效利用，例如對(duì)于森林火葬的有效反應(yīng)是盡早呼救并得到火災(zāi)發(fā)生地可靠而精確的位置。治安和緊急服務(wù)需要了解力量部署可靠而準(zhǔn)確位置，以便對(duì)他們進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)。其它危機(jī)情況，包括洪水、海難、井噴、地震和人道救援行動(dòng)。35衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用工程應(yīng)用測(cè)量定位放樣形變監(jiān)測(cè)水道測(cè)量GIS數(shù)據(jù)采集36衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境監(jiān)測(cè)、減災(zāi)防災(zāi)、科學(xué)研究污染范圍確定、肇事船只追蹤地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)地面沉降監(jiān)測(cè)37衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境監(jiān)測(cè)

13、、減災(zāi)防災(zāi)、科學(xué)研究大氣監(jiān)測(cè)（電離層、水汽）地球重力場(chǎng)A386.國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)39國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介全稱：海軍導(dǎo)航系統(tǒng)（NNSS Navy Navigation Satellite System）由于采用極軌道，故也被稱為Transit（子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)）由約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室(APL)設(shè)計(jì)研制屬多普勒型的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)有時(shí)又被稱為多普勒系統(tǒng)1964年1月建成1967年7月解密供民用40OSCARNOVA國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間部分衛(wèi)星：OSCAR（1963）NOVA（1979）衛(wèi)星星座 6顆衛(wèi)星6個(gè)極軌道面軌道高

14、度1075km信號(hào)頻率14.9996MHz 30 = 149.988MHz頻率24.9996MHz 80 = 399.968MHz星歷（廣播星歷）子午衛(wèi)星系統(tǒng)的衛(wèi)星星座子午衛(wèi)星系統(tǒng)的衛(wèi)星41國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)地面控制部分跟蹤站計(jì)算中心注入站控制中心海軍天文臺(tái)用戶部分多普勒接收機(jī)天線及前置放大器接收單元微機(jī)或微處理器輸出設(shè)備多普勒接收機(jī)42國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位方法單點(diǎn)定位方法：在一個(gè)站上用一臺(tái)接收機(jī)對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)，進(jìn)而求得該站的地心坐標(biāo)的方法。精度：廣播星歷100次衛(wèi)星通過(guò)35m，精密星歷40次衛(wèi)星通過(guò)0.51m特點(diǎn)：方法簡(jiǎn)單，瞬時(shí)定

15、位，定位精度低。多普勒單點(diǎn)定位43國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位方法聯(lián)測(cè)定位方法：在兩個(gè)測(cè)站上同時(shí)對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而求出這兩站間的相對(duì)位置的定位方法。精度： ，D為站間距，n為衛(wèi)星通過(guò)次數(shù)特點(diǎn)：可消除公共誤差或其影響，定位精度高。多普勒聯(lián)測(cè)定位44國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位方法短弧法定位方法：在單點(diǎn)定位和聯(lián)測(cè)定位中都把衛(wèi)星星歷視為已知值而固定下來(lái)。在短弧法平差中卻將其視為未知參數(shù)，通過(guò)平差計(jì)算同時(shí)求得精確的衛(wèi)星軌道及測(cè)站坐標(biāo)和其它參數(shù)。精度：廣播星歷，2001000km，達(dá)0.51m特點(diǎn)：算法復(fù)雜，當(dāng)觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，站間距離遠(yuǎn)時(shí)，定位精度高。45國(guó)

16、外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)系統(tǒng)的局限性一次定位所需時(shí)間長(zhǎng)不是一個(gè)連續(xù)的導(dǎo)航定位系統(tǒng)所有衛(wèi)星都使用相同頻率的信號(hào)，未采用多址通訊技術(shù)，接收機(jī)在同一時(shí)間只能對(duì)一顆衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)導(dǎo)航定位精度低衛(wèi)星和接收機(jī)的鐘頻穩(wěn)定度不高衛(wèi)星信號(hào)頻率低，不利于消除電離層折射衛(wèi)星軌道低，不利于獲得高精度的軌道46國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)前蘇聯(lián)類似的系統(tǒng)前蘇聯(lián)海軍于1965年開(kāi)始也建立了一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，稱之為CICADA軍用系統(tǒng)PARUS民用系統(tǒng)TsikadaTSYKLON (或TSIKLON）衛(wèi)星47國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)（GPS）全球定位系統(tǒng)（GPS）概況NAVigation Sat

17、ellite Timing And Ranging Global Positioning System NAVSTAR GPS。美國(guó)建立坐標(biāo)參照系：WGS-84時(shí)間系統(tǒng)：GPST48國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)（GPS）全球定位系統(tǒng)（GPS）發(fā)展簡(jiǎn)史史1973年12月，DoD批淮進(jìn)行研制，總投資300億美元系統(tǒng)研制和建立分方案論證、工程研制和生產(chǎn)作業(yè)等三個(gè)階段 1978年2月22日，第一顆GPS試驗(yàn)衛(wèi)星的發(fā)射成功，標(biāo)志著工程研制階段的開(kāi)始，1989年2月14日，第一顆GPS工作衛(wèi)星的發(fā)射成功，宣告GPS系統(tǒng)進(jìn)入了生產(chǎn)作業(yè)階段。1991年，在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，GPS首次大規(guī)模用于實(shí)戰(zhàn)。1993年6月（

18、12月8日宣布）系統(tǒng)達(dá)到初始運(yùn)行能力（IOC - Initial Operational Capability）。1995年4月27日（7月17日宣布），系統(tǒng)達(dá)到全運(yùn)行能力（FOC - Full Operational Capability）。1999年1月25日，美國(guó)宣布，將斥資40億美圓，進(jìn)行GPS現(xiàn)代化。2000年5月1日，美國(guó)宣布，GPS停止實(shí)施SA 一種人為降低GPS導(dǎo)航定位精度的措施。（實(shí)際停止實(shí)施SA是5月2日）。49國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)（GPS）全球定位系統(tǒng)（GPS）GPS的系統(tǒng)組成空間部分地面監(jiān)控部分用戶部分GPS50國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)（GPS）全球定位系統(tǒng)

19、（GPS）GPS衛(wèi)星星座設(shè)計(jì)星座21(工作衛(wèi)星)+3(活動(dòng)的備用衛(wèi)星)軌道6個(gè)軌道面平均軌道高度20200km軌道傾角55周期11h 58min（顧及地球自轉(zhuǎn)，地球-衛(wèi)星的幾何關(guān)系每天提前4min重復(fù)一次） 特點(diǎn)保證在任何時(shí)刻，高度角15以上，能同時(shí)觀測(cè)到4至8顆衛(wèi)星當(dāng)前星座29顆51國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)（GPS）全球定位系統(tǒng)（GPS）GPS衛(wèi)星星座52國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)（GPS）全球定位系統(tǒng)（GPS） GPS衛(wèi)星作用：接收、存儲(chǔ)導(dǎo)航電文生成用于導(dǎo)航定位的信號(hào)（測(cè)距碼、載波）發(fā)送用于導(dǎo)航定位的信號(hào)（采用雙相調(diào)制法調(diào)制在載波上的測(cè)距碼和導(dǎo)航電文）接受地面指令，進(jìn)行相應(yīng)操作其他特

20、殊用途，如通訊、監(jiān)測(cè)核暴等。 主要設(shè)備太陽(yáng)能電池板原子鐘（2臺(tái)銫鐘、2臺(tái)銣鐘）信號(hào)生成與發(fā)射裝置 53全球定位系統(tǒng)（GPS）GPS衛(wèi)星的類型試驗(yàn)衛(wèi)星：Block 工作衛(wèi)星：Block Block ：存儲(chǔ)星歷能力為14天，具有SA和AS地能力Block A （Advanced）：衛(wèi)星間可相互通訊，存儲(chǔ)星歷能力為180天，SV35和SV36帶有激光反射棱鏡Block R （Replacement/Replenishment）：衛(wèi)星間可相互跟蹤相互通訊Block F（Follow On）：新一代的GPS衛(wèi)星,增設(shè)第三民用頻率國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)（GPS）54國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)（GP

21、S）全球定位系統(tǒng)（GPS） GPS衛(wèi)星Block IIRBlock IIABlock IIABlock IIRBlock IIFBlock IIR不同類型的GPS衛(wèi)星55國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)（GPS）全球定位系統(tǒng)（GPS）當(dāng)前的GPS衛(wèi)星狀態(tài)GPS OPERATIONAL ADVISORY 269SUBJ: GPS STATUS 26 SEP 20051. SATELLITES, PLANES, AND CLOCKS (CS=CESIUM RB=RUBIDIUM):A. BLOCK I : NONE B. BLOCK II: PRNS 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

22、, 10, 11, 13, 14, 15 PLANE : SLOT F6, D7, C2, D4, B4, C1, C4, A3, A1, E3, D2, F3, F1, D5 CLOCK : CS, RB, CS, RB, RB, RB, RB, CS, CS, CS, RB, RB, RB, CS BLOCK II: PRNS 16, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 PLANE : SLOT B1, E4, C3, E1, D3, E2, F4, D1, A2, F2, A4, B3, F5, B2 CLOCK : RB

23、, RB, RB, RB, RB, RB, RB, CS, CS, RB, CS, RB, RB, RB BLOCK II: PRNS 31 PLANE : SLOT C5 CLOCK : CS56國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)（GPS）全球定位系統(tǒng)（GPS）地面監(jiān)控部分 （Ground Segment）組成主控站：1個(gè)監(jiān)測(cè)站：5個(gè)注入站：3個(gè)通訊與輔助系統(tǒng)57國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)（GPS）全球定位系統(tǒng)（GPS）地面監(jiān)控部分 （Ground Segment）分布58國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)（GPS）全球定位系統(tǒng)（GPS）地面監(jiān)控部分 （Ground Segment）作用主控站管理、協(xié)

24、調(diào)地面監(jiān)控系統(tǒng)各部分的工作編算廣播星歷 軌道參數(shù)、衛(wèi)星鐘改正數(shù)等調(diào)整衛(wèi)星狀態(tài)調(diào)度衛(wèi)星監(jiān)測(cè)站對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤觀測(cè)記錄氣象數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)傳送到主控站注入站向衛(wèi)星注入導(dǎo)航電文和指令等通訊與輔助系統(tǒng)負(fù)責(zé)各部分間的通訊及數(shù)據(jù)傳送59國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)（GPS）全球定位系統(tǒng)（GPS）用戶部分（User Segment）組成用戶接收設(shè)備接收設(shè)備GPS信號(hào)接收機(jī)其它儀器設(shè)備60國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)（GPS）全球定位系統(tǒng)（GPS）用戶部分（User Segment）GPS信號(hào)接收機(jī)的組成天線單元帶前置放大器接收天線接收單元信號(hào)通道存儲(chǔ)器微處理器輸入輸出設(shè)備電源天線單元接收單元61國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球

25、定位系統(tǒng)（GPS）62國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)（GPS）全球定位系統(tǒng)（GPS）GPS衛(wèi)星信號(hào)的組成部分載波（Carrier）L1L2測(cè)距碼（Ranging Code）C/A碼（目前只被調(diào)制在L1上）P(Y)碼（被分別調(diào)制在L1和L2上）衛(wèi)星（導(dǎo)航）電文（Message）63國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GLONASSGLONASS簡(jiǎn)介GLONASS GLObal NAvigation Satellite System俄羅斯的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)1976年蘇聯(lián)決定建立GLONASS系統(tǒng)坐標(biāo)參照系：PZ-90時(shí)間系統(tǒng)：UTC（SU）64國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GLONASSGLONASS系統(tǒng)組成衛(wèi)星星座（空間段）地基控

26、制設(shè)施（控制段）用戶設(shè)備（用戶段）65國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GLONASSGLONASSGLONASS的衛(wèi)星星座66國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GLONASSGLONASSGLONASS的衛(wèi)星星座第一顆衛(wèi)星于1982年發(fā)射升空。原計(jì)劃1991年成為一個(gè)完全運(yùn)行系統(tǒng)，但直到1995/1996年星座才部署完成。衛(wèi)星GLONASS：壽命3年（過(guò)去）GLONASS-M：壽命7年（當(dāng)前）GLONASS-K：壽命10年（將來(lái)）67國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GLONASS 1.STATUS Information Group GLONASS Constellation Status ( September 26, 2005) GLON

27、ASS Cosmos Plane/ Frequ. Launch Intro Status Outagenumber number slot chann. date date date796 2413 1/01 02 26.12.2004 06.02.2005 operating 794 2402 1/02 01 10.12.2003 02.02.2004 operating 789 2381 1/03 12 01.12.2001 04.01.2002 operating 795 2403 1/04 06 10.12.2003 30.01.2004 operating 711 2382 1/05

28、 02 01.12.2001 15.04.2003 operating 701 2404 1/06 01 10.12.2003 09.12.2004 operating 712 2411 1/07 26.12.2004 .797 2412 1/08 06 26.12.2004 06.02.2005 operating 787 2375 3/17 05 13.10.2000 04.11.2000 operating 783 2374 3/18 10 13.10.2000 05.01.2001 operating 792 2395 3/21 05 25.12.2002 31.01.2003 ope

29、rating 791 2394 3/22 10 25.12.2002 10.02.2003 operating 793 2396 3/23 11 25.12.2002 31.01.2003 operating 788 2376 3/24 03 13.10.2000 21.11.2000 operating Note: All the dates (DD.MM.YY) are given at Moscow Time (UTC+0300)當(dāng)前GLONASS衛(wèi)星星座的狀態(tài)68國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GLONASSGLONASSGLONASS的導(dǎo)航定位信號(hào)結(jié)構(gòu)載波測(cè)距碼導(dǎo)航電文輔助碼69國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GL

30、ONASSGLONASSGLONASS的導(dǎo)航定位信號(hào)載波兩個(gè)頻率：L1，L2頻分多址右旋極化其中：70國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GLONASSGLONASSGLONASS的導(dǎo)航定位信號(hào)信號(hào)的調(diào)制L1：511 kbps的偽隨機(jī)測(cè)距信號(hào)50 bps的導(dǎo)航電文信號(hào)100 Hz的輔助信號(hào)L2：511 kbps的偽隨機(jī)測(cè)距信號(hào)100 Hz的輔助信號(hào)71國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GalileoGalileo簡(jiǎn)介Galileo 歐洲的民用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)計(jì)劃2008年建成總投資約3234億歐元目前處于系統(tǒng)試驗(yàn)階段，計(jì)劃2005年發(fā)射12顆試驗(yàn)衛(wèi)星坐標(biāo)參照系：GTRF時(shí)間系統(tǒng)：GST72國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GalileoGalile

31、o系統(tǒng)組成空間段三個(gè)軌道面，30顆MEO（27+3），每軌道面10顆衛(wèi)星，9顆正式工作衛(wèi)星，1顆活動(dòng)備用衛(wèi)星，軌道傾角56。地面段包括全球地面控制段、全球地面任務(wù)段、全球域網(wǎng)、導(dǎo)航管理中心、地面支持設(shè)施、地面管理機(jī)構(gòu)。用戶段 用戶接收機(jī)。多用途、兼容型（Galileo+GPS+Glonass）接收機(jī)。 環(huán)境段 包括電離層、對(duì)流層、多徑效應(yīng)和無(wú)線電干擾等。73國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GalileoGalileo信號(hào)組成載波4個(gè)頻率E5a和E5b：11641215 MHzE6： 12601300 MHzE2-L1-E1 ：15591592 MHz右旋極化導(dǎo)航信號(hào)測(cè)距碼導(dǎo)航電文完備性信息74國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

32、GalileoGalileo導(dǎo)航信號(hào)的類型OS Data Open Service（開(kāi)放服務(wù)）：調(diào)制在E5a, E5b 和 E2-L1-E1，未加密。CS Data Commercial Service （商業(yè)服務(wù)） ：調(diào)制在E5b, E6和E2-L1-E1上，加密。SOL Data Safety-of-life Services （生命安全服務(wù)）：調(diào)制在E5a, E5b 和 E2-L1-E1，受控。PRS Data Public Regulated Service（公共管制服務(wù)）：調(diào)制在E6和E2-L1-E1上，加密。757.中國(guó)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng) 76中國(guó)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)簡(jiǎn)介我國(guó)獨(dú)立自主建立的導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)。由于系統(tǒng)由兩顆地球靜止衛(wèi)星