卫星定位技术课件

1、目定位技术vNNSS系统vGPS系统vGLONASS系统vGalileo计划课题三：我国卫星定位技术v双星定位v北斗计划课题一：空课题一：空间基于PC机的网络技术（2）GSM移动通信技术课题一：空间技术天技术，是探索、开发利用太空及地球以外天体的一门综合性技术。包括由地面到太空的一切运载工具的研制，人造卫星、宇宙飞船、宇宙探测器、空间站等航天器的研制、发射和控制，以及宇航员生命保障系统的研制等。1957年10月4日，苏联发射第一颗人造地球卫星Sputnik I ，从此人类开始了对太空的不断探索和研究。课题一：空间技术地球卫星Sputnik I (苏联)发射1959年，从卫星上发回第一张地球像片

2、1960年，从“泰罗斯”与“云雨”气象卫星上获得全球的云图1971年，美国“阿波罗”对月球表面进行航天摄影测量，且“水手号”对水星进行测绘作业目前，空间在轨卫星约为3000颗的多普勒效应可确定观测点的位置6颗卫星分布在6个轨道平面内轨道高度: 1075 km (LEO) 运行周期: 107 min 两种载波频率: f1 = 150 MHz，f2 = 400 MHz定位的时间间隔: 35 to 100 min精度(1 ): 200 m (400 m)问题（1）卫星颗数少，不能实现连续实时导航定位。（2）卫星轨道高度低，难以实现精密定轨。（3）信号频率低，难以补偿电离层效应的影响。（4）仅能进行二

3、维定位。S系统Galileo计划GPS卫星现全天候、全球性和高精度的实时导航与定位，美国国防部于1973年12月批准陆海空三军联合研制的一种新的军用卫星导航系统Navigation by Satellite Timing And Ranging/Global Positioning System )，今译为导航卫星测时与测距全球定位系统，简称GPS卫星全球定位系统。GPS卫星定GPS卫星定间信息，用户接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。GPS卫星定S首次大规模用于实战。1995年美国国防部宣布：“GPS系统已具备全部运作能力”。GPS计划的实现历时2

4、3年、耗资130多亿美元。目前在轨道上正常工作的有25颗卫星，均匀分布在6个轨道平面内，其中1颗为实验卫星，21颗为工作卫星，3颗备用卫星。GPS广泛地扩展了应用领域，并在应用中证明了自己的成功。GPS卫星定定位精度：定位精度：1m10m，军用高精度可达厘米级，军用高精度可达厘米级 定位时间：定位时间：50秒秒90秒左右秒左右S系统Galileo计划GLONAatellite System由前苏联国防部独立研制和控制的军用导航系统与GPS系统一样，GLONASS系统包括21颗工作卫星和3颗备用卫星，均匀分布在3个轨道平面内。卫星高度19100km，卫星运行周期11h15min（恒星时），卫星信

5、号频率为1. 6103MHz和1. 2103MHz。俄罗斯自称，定位精度可达1米。GLONAGLONASSS GLONASS系建设；2）GLONASS系统与GPS系统现均为军民双用途系统，但由军方控制和管理；3）GLONASS系统卫星寿命短，在轨的可用卫星少，运行成本高，GPS卫星寿命长，运行成本不高；4）GPS系统民用普及率远高于GLONASS系统；5）GLONASS没有施加SA干扰，民用精度优于施加SA干扰的GPS系统；5）GPS系统将实施GPS III计划。GLONASS系统的前途将主要取决于俄罗斯的经济发展水平，技术还在其次。GLONA1）卫星寿命短，在轨的可用卫星较少）卫星寿命短，在

6、轨的可用卫星较少 ，目，目前仅有前仅有10颗卫星在轨；颗卫星在轨；2）没有扩展民用市场，没有大批量生产接）没有扩展民用市场，没有大批量生产接收机供应；收机供应；3）信号故障较多，替补卫星不能及时升空；）信号故障较多，替补卫星不能及时升空；4）系统维护成本高。）系统维护成本高。 因此，俄罗斯建议与欧盟共有这个系统，因此，俄罗斯建议与欧盟共有这个系统，并提供它的并提供它的 有价值的频率以换取发射新卫有价值的频率以换取发射新卫星的费用。星的费用。S系统Galileo计划GLONASS与GGalileNASS有三个理由：欧洲国家安全问题不能被他人控制；欧洲民用不至于被动和垄断；欧盟工业界需要有效地进入

7、有利可图的全球市场。GalileGalil平面上；主要用于民用，包括免费使用的信号、加密且需交费使用的信号、加密且需满足更高要求的信号；能够与美国的GPS、俄罗斯的GLONASS系统实现多系统内的相互兼容；拟在卫星上安装高精度氢原子钟，这是目前GPS系统所不具备的。Galileo定义Galileo系统的框架，制定发展计划；第二阶段（2001-2005）：发展阶段；第三阶段（2006-2007）：实施阶段，进行卫星的研制、卫星的发射及地面设施建设；第四阶段（2008-2020）：运行应用阶段。Galile免费）：15-20米（单频）、5-10米（双频）商业服务：5-10米（全球，双频）、1-10

8、米（局部）公共事业服务：4-6米（全球，双频）、1米（局部）Galileo计划设计为支持各种领域广泛应用，包括实时导航、位置基准、安全和应急跟踪、体育、休闲服务和支持政府公共事业的需要。课题三：我国卫星仅接收卫星发射的信号，由用户完成对信号的处理及定位。包括：GPS系统、GLONASS系统、Galileo系统优点：用户自身的保密性好，且用户数量不受限制；问题：用户间、用户与地面系统之间无法进行通讯。课题三：我国卫星课题三：我国卫星课题三：我国卫星2000年年12月月21日日第第二颗二颗“北斗导航试验北斗导航试验卫星卫星”在西昌卫星发在西昌卫星发射中心用射中心用“长征三号长征三号甲甲”火箭发射升

9、空，火箭发射升空，并准确入轨。并准确入轨。20032003年年5 5月月2525日日第三颗第三颗“北斗一号北斗一号”导航定位卫导航定位卫星送上太空，标志着我国星送上太空，标志着我国拥有了自己的第一代完善拥有了自己的第一代完善的卫星导航定位系统。的卫星导航定位系统。课题三：我国卫星定止卫星构成；可以对覆盖区内的用户进行24h全天候连续定位；需要的卫星数少，比GPS所需的资金要少许多；具有通信功能，便于用户与用户、用户与管理者的交流；可提供高精度的时间信息。三维定位数据；定位时间较长；用户隐蔽性差，如果作为军事用户的信号可被敌方定位而遭致攻击；用户数量有限，每秒钟只能容纳150个用户；定位精度有限。不能实现全球导航定位，只能用于覆盖区域。通信的容量和速度有限，仅仅允许简短报文通信。由于