《gps学习绪论》PPT课件

1、一、本课程的内容概要1.GPS定位系统的发展、特征、定位原理和现状2 .坐标系和时间系统3 .人卫轨道理论4. GPS定位系统的构成5. GPS定位系统的定位原理和定位方法6. GPS测定的误差源7. GPS定位测定的外业8. GPS定位测定二， 教学要求1 .通过课堂学习掌握GPS系统原理2 .广泛查阅资料，熟悉GPS系统在现代社会的应用和前景3 .认真进行实验(熟悉GPS接收机、全站仪的使用) (熟悉行业数据处理，熟悉相应的GPS数据处理软件)，介绍GPS课程卫星大地测量学它的出现极大地推动了大地测量的迅猛发展，是古典大地测量发展为现代大地测量的标识牌。 20世纪70年代美国开始研发建构下

2、一代卫星导航定位系统的全球定位系统(GPS )。 随着GPS定位技术的迅速发展和应用领域的扩大，卫星大地测量已被广泛应用。 使用的教材逐渐完善，汽车卫星导航系统及其应用刘基侑、李征航被众多高等院校采用为教材。 GPS测量原理和应用徐绍铠、王泽民等GPS导航仪表定位原理和方法刘基佑GPS测量和数据处理李征航、黄劲松、GPS测量操作和数据处理魏二虎、黄劲松实习辅导书、教材和参考文献、GPS测量原理和应用徐绍铠。 张华海，杨志强，王泽民武汉高等院校出版社2006汽车卫星导航系统原理及其应用刘基佑，李征航，王跃虎，桑吉章编辑萩，测量出版社1993 GPS测量与数据处理李征航，黄劲松编辑萩，武汉高等院校

3、出版社，2005 GPS测量操作与数据处理魏二虎黄劲松编辑萩3S技术， gpsglobalpositionsystemgisgeodynamicinformationsystemrsemotesensing，3S技术的结合，现在社会广泛使用的ps被用于军事、民用、车载等。 主要是IS寻找最短路径，发挥更好的效果在空中进行遥测，通过遥感影像获得信息。 例如森林火灾等，第一线程论，a )常规测量方法，常规定位技术的限制，b )常规测量方法的限制，二，GPS技术的发生，1要求精确的坐标是参心坐标系，远程武器也要求提供地心坐标，在新时代对定位技术提出新的要求，提供2全球统一的坐标卫星轨道提供远程导弹等

4、，全天候，更快速、准确、简便的定位技术常规方法要求接受气候条件、通视等。要求4长距离高精度定位的技术监测版块的运动、海平面上升等都需要数千公里(通常的测量通常是数十公里)，精度至少应达到10-8相对定位精度，通常的测量精度可达到10-5-10-6， 为什么使用GPS不需要互通观测工作，不受天气条件影响的网络质量，无论点的分布状况如何，都能够达到测地所需的精度水平，白天和夜晚经济效益显着，三空间定位技术的优点是，无需通过卫星修正数学模型， 与能够在云同步中确定点的三次元坐标的地球重力场和椭圆球无关，易于实现全天候观测的GPS采用微波作为测距信号，对于即使在风雪雾中长距离正常传播也能够得到高精度的

5、定位结果观测值的精度而言，只要消除观测值中包含的各种误差，则精度提高，观测时间比较短，且通视观测时间变短的许多操作简易接收机自动化程度越来越高，体积越来越小，有很多减轻工作紧张度和劳动强度的功能，应用在导航仪表、测量、测量时、速度、领域都有所扩大。 第一代卫星导航仪表系统的发生和发展于1957年10月成功发射了世界上第一颗人造地球卫星。 1958年12月，美国建立了海军导航卫星系统(navynavigationsatellitesystem-nnss )，由于这个系统的卫星轨道都通过两极，在也被称为“子午卫星系统”的1958年前苏联就建立了“卫星”，四2 .轨道低，难以精确定位轨道。 3 .频

6、率低，难以补偿电离层效应的影响。第二、三代卫星导航仪表系统，1973年12月美国开始建立新一代卫星导航仪表系统GPS全球定位系统，(1)GPS定位系统的构成。 此外，各部间的数字通讯技术各部的数字处理软件，地面1个马星空卫视站：科罗拉多斯必灵司的3个注入站：阿松森(Ascencion )迭戈加西亚(Diego Garcia )卡瓦加兰(kwajalein ) 的5个监视工作站=1个星空卫视工作站的3个注入工作站哈合十礼(Hawaii )的卫星信号构造，、基准频率10.23MHZ，L1 1575 . 42 MHZ，C/A查询密码1.023MHZ，p查询密码10.23MHZ， l2110各卫星由发

7、送一系列无线信号(基准频率)的2种载波(L1和l2)2种查询密码信号(C/A查询密码和p查询密码) 1组导航电文(信息查询密码、d查询密码)、GPS(globalpositioningsystem )由3个中心词构成， 空间部分地面控制部分：中心操纵系统实现时间同步跟踪卫星确定轨道，用户部分：接收卫星信号记录处理数据，提供定位信息，(2)地面监测部分及其作用1，监测部分的组成(1)实验阶段：凡登堡空军基地设置的主星空卫视、注入站、监测站及其他场所(2)塞(一)注入站：大西洋、太平洋、印度洋各一个。 (3)监测站：星空卫视站、注入站为云同步监测站，另外在夏威夷群岛也设有监测站。(5个)，原计划修

8、改的24个卫星部署图，修改的18个卫星部署图，GPS工作卫星星座(21个工作卫星)，GPS工作卫星星座(21个工作卫星)，2，马星空卫视的作用(1)数据收集：监测站测得的伪距和(2)数据处理：导航电文(GPS卫星的历书，阿斯(3)诊断状态：判断地面监视系统各部分是否正常工作。 (4)调度卫星：拉上离轨卫星，用备用卫星代替故障卫星。 3 .注入站的角色是，通过预定方式将主站需要传播到卫星的资料注入卫星存储器中，并且卫星将其传输到用户。 4、监测站的作用(1)监测站的位置必须准确测量。 (2)需要在监测站获得伪距、导航仪表数据、气象数据和卫星状态数据； (3)监视站将得到的信息发送到主站。 注入站

9、、卫星、星空卫视站、监视站、星历、卫星信息、GPS卫星信号、星历、地面监视部动作计程仪程序、试验卫星星座、 发射时间： 1978.2.221985.10.9发射地点：哈里发奥尔良的范德堡空军基地发射工具：采用Atlas F火箭卫星的数量：共11个试验卫星运行轨道：圆形长半轴： 26560km倾角： 64轨道高度： 20000km (3)空间卫星部分(2) PRN编号：根据GPS卫星所使用的伪随机噪声码(PRN码)对卫星进行编号。 PRN编号用于定位导航仪表，这一规则一直沿用至今。 (3) IRON号码： IRON是Inter Range Operation Number的略称，意味着内部距离操

10、作查询密码。 IRON编号是由美国加拿大北美空军指挥部指定的随机编号，用于标识选定的营销对象。 Block I卫星编号，(4) NASA编号：这是NASA在该文件中给予GPS试验卫星的编号。 (5)国际前缀：其中第一部分表示该卫星的发射年代，第二部分表示当年发射卫星的序列号，字母a表示发射有效载重。 Block I卫星号码、 工作卫星星座发射时间： 19891994发射地点：佛罗里达州肯尼迪空间中心的卡纳维拉尔角基地发射工具：采用德尔塔火箭卫星数：一共21个卫星星座：卫星分布在6个轨道平面内的长半轴： 26609km偏心率： 0.01卫星轨道面对地球赤道面的倾斜角： 55个卫星轨道面红经差轨道

11、上卫星的上交角差： 30卫星高度： 20200km卫星运行周期： 11小时58分，(Block，a卫星)主要是接收来自地面监视站的导航信息并存储，在接收监视站的控制指令并执行的卫星上设置微处理器，进行必要的数据处理作业的一部分的星载高精度用钟声生成参考信号并提供精确的时间基准的第GPS卫星的基本功能是将导航仪表定位信号传送到用户。 一种GPS bs，其特征在于，在地面监视站的指令下，通过推进器调整伪噪声p码，其中，在L1和L2上调制了两种载波(L1和L2 )而得到的伪噪声码C/A码(Coarse Acquisition Code粗捕捉码)在L1和L2上得到GLONASS，1 )地球轨道导航卫星

12、系统(GLONASS )是前苏联开发的，1978年开始开发，1982年10月开始发射导航卫星。 从1982年到1987年，共发射了27颗GLONASS试验卫星。 2) CICADA是旧苏联海军于1965年设立的卫星导航系统。 如同NNSS系统，CICADA系统也是第一代卫星导航系统。 该系统由12个所谓的宇宙卫星构成CICADA卫星星座。三、其他卫星导航系统、露西亚的GLONASS、24颗卫星、3个轨道面轨道倾角64.8度轨道高度19100KM运行周期11小时15分钟发射2种载波信号L1、L2，始于1982年，比GPS晚9年，1996年整个系统正式运行的ENSS， 继美国的GPS、露西亚的GL

13、ONASS全球导航仪表系统之后，很多国家和地区都尝试建构自己的卫星导航仪表系统，其中最受关注的是欧盟欧洲导航仪表卫星系统(ENSS )伽利略修订版。 本修订的总体战略意图是建构高效经济的民间导航仪表和定位系统，确保欧洲运输业具有可靠的安全性，未来的系统完全处于欧洲人的管理之下。 本系统的实施将为欧洲工业兴起的卫星导航仪表市场的各个方面提供良好机会，使他们能够在合理的基础上公平竞争。 GPS系统有29个潜在轨道卫星，要发挥其最高效果需要30个，GLONASS资金不足或有11个卫星，要达到最高效果需要15-18个卫星在轨道上发挥其全部功能。 “伽利略”系统卫星仿真图、伽利略修订图和“伽利略修订图”

14、从2008年开始使用，可以大大提高灾害预防和安全管理的水平。 总投资额为35亿欧元的伽利略修订计划，是欧洲自主独立的民用全球卫星导航仪表系统。 目前世界上运营的GPS(globalpositioningsystem )由美国开发并控制。 伽利略系统的30个导航卫星相关联的地面设备将于2008年部署，地面目标位置误差只有1米，GPS所提供的非军用信号误差将达到10米。 3 )伽利略最初的导航卫星预计将于今年下半年发射。 中国是第一个参加伽利略修订计划的非欧盟国家，去年10月正式加入伽利略联合执行体，并约定2006年7月28日与伽利略联合执行体签订3个应用项目合同，为其提供2亿欧元的研发经费。 中

15、方已向技术开发投入7000万欧元，其20313亿欧元用于空间和地面设备配置。 韩国也参加伽利略项目工程，能摆脱只依靠美国GPS的状况6 )根据欧盟的预测，伽利略系统到2020年会带来数百亿欧元的收入和数万人的就业机会。 根据国内专门人才的估计，中国卫星导航应用产业的经济效益到2020年达到2600亿元。 GEOSTAR，美国的科学家G. K. Oneill在70年代末提出了“有源卫星导航电信系统”，命名为GEOSTAR系统，1980年申请了专利。 1982年7月，美国的L. A. Lvarez、C. Trophy和F. Rose三位科学家提出了能动的卫星导航电信系统，1982年12月完成了整体设置修订，1983年GEOSTAR公司开始了研究开发。 该系统利用地球同步定点卫星进行导航仪表定位和通讯，以廉价的用户设备提供美国本土的定位服务为目的。 GEOSTAR系统有3个同步卫星，分别位于西经70、100、130，卫星上装载了转发功能。 用户数据老虎钳是收发器。 预计只要将6颗地球同步卫星沿着赤道在整个地球上均匀地版结构，就能够构成地球定位电信系统。NAVSAT、欧洲航天局1982年提出建议，希望通过国际合作，建构民间的NAVSAT (Navigation Satellite )全球卫星导航仪表系统，满足