《GNSS測量技術與應用》 課件 1.3全球定位系統(tǒng)

第一章

GNSS全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)的認知1.3全球定位系統(tǒng)GPS田倩全球定位系統(tǒng)GPS的組成01GPS的現代化02目錄CONTENTE1.3全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)是美國國防部于1994年建成的新一代衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，簡稱為GPS?？上蛉蛴脩籼峁┻B續(xù)、實時、高精度的三維位置，三維速度和時間信息。01全球定位系統(tǒng)GPS的組成空間衛(wèi)星部分地面監(jiān)控部分用戶接收部分空間衛(wèi)星部分用戶接收部分地面控制部分這三個部分既相互獨立又相互協(xié)調，它們主要通過無線電波聯系的。01GPS的組成——空中衛(wèi)星部分衛(wèi)星：24顆（21+3顆）軌道：面6個長半軸：26609km偏心率：0.01軌道面相對赤道面的傾角：55°各軌道面升交點赤經相差：60°相鄰軌道衛(wèi)星升交距角相差：30°衛(wèi)星高度：20200km衛(wèi)星運行周期：12恒星時衛(wèi)星鐘標準頻率：10.23MHzL1載波頻率：1575.42MHzL2載波頻率：1227.60MHz原子鐘計算機太陽能電池板無線電收發(fā)兩用機導航荷載（接收數據，發(fā)射測距和導航數據）姿態(tài)控制和太陽能板指向系統(tǒng)01GPS的組成——空中衛(wèi)星部分01GPS的組成——地面監(jiān)控部分主控站1監(jiān)測站5注入站301GPS的組成——地面監(jiān)控部分作用主控站監(jiān)控站監(jiān)控站注入站/監(jiān)控站注入站/監(jiān)控站注入站/監(jiān)控站夏威夷卡瓦加蘭狄哥

伽西亞阿松森島科羅拉多主控站注入站監(jiān)測站監(jiān)控衛(wèi)星的運行確定GPS時間跟蹤并預報衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星狀態(tài)向每顆衛(wèi)星的存儲器注入導航信號01GPS的組成——地面監(jiān)控部分

主控站位于美國本土科羅拉多斯普林斯的聯合空間執(zhí)行中心。它的任務包括：采集數據、推算編制導航電文；給定全球定位系統(tǒng)時間基準；負責協(xié)調和管理所有地面監(jiān)測站和注入站系統(tǒng)；調整衛(wèi)星運動狀態(tài)，啟動備用衛(wèi)星。01GPS的組成——地面監(jiān)控部分監(jiān)測站共有5個，分布在不同的位置。監(jiān)測站的主要任務是為主控站編算導航電文提供觀測數據。01GPS的組成——地面監(jiān)控部分注入站共有3個。注入站的主要任務是在主控站的控制下，將由主控站推算和編制的衛(wèi)星星歷、鐘差、導航電文和其他控制指令等注入到相應衛(wèi)星的存儲系統(tǒng)，并監(jiān)測注入信息的正確性。01GPS的組成——用戶接收部分TRIMBLEASHTECHLEICA導航型測地型授時型01GPS的組成——用戶接收部分單頻機、雙頻機、三頻機GPS用戶部分的主要作用是捕獲待測衛(wèi)星的信號，并跟蹤這些衛(wèi)星的運行，對所接收到的GPS信號進行變換、放大和處理，以便測量出GPS信號并從衛(wèi)星到接收機天線的傳播時間，解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導航電文，實時的計算出測站的三維位置，三維速度和時間。02GPS的現代化GPS是出現最早，目前發(fā)展最為成熟的一個GNSS定位系統(tǒng)，在發(fā)展的同時，GPS系統(tǒng)也在不斷地與時俱進。02GPS的現代化GPS是出現最早，目前發(fā)展最為成熟的一個GNSS定位系統(tǒng)，在發(fā)展的同時，GPS系統(tǒng)也在不斷地與時俱進。02GPS的現代化提高GPS衛(wèi)星的發(fā)射強度，增強抗干擾能力；更新GPS信號結構，增加具有更好保密性和抗干擾能力的軍用碼M碼；在L2載波上調制C/A碼，增發(fā)第三民用信號L5，該信號的頻率為1176.45MHz；使用新技術以阻