《卫星导航概述》课件.ppt

1、卫星导航的原理和应用技术是第1章：绪论第2章： GNSS概要第3章： GPS坐标和时间系统第4章： GPS卫星轨道第5章： GPS信号结构和导航信息第6章： GPS接收机第7章： GPS导航观测和误差分析第8章： 位原理第9章：全周模糊度技术，卫星导航原理和应用技术，第10章：差分GPS技术第11章：速度，姿势和时间测量第12章：干扰和抗干扰技术第13章：高灵敏度接收机技术第14章：健全性监测技术第15章：组合导航技术第16章1.3导航历史审查1.4现代导航系统1.5导航系统的应用，导航是指导航从一个安全高效的地方到达另一个地方。 为什么需要导航？ 可以在地图上找到您的当前位置，您在这里的位置

2、是什么呢？ 晚上可以关门到你现在的位置吗？ 导航的历史记录了到公元前3500年，人类用大船装货进行商业贸易的历史。 这标志着人类导航艺术的诞生。 早期的导航家靠近海岸线用肉眼观察陆地标记和大地的特性来判别方向。 他们通常白天行驶，晚上寻找安稳的港口而陷入困境。 他们没有航海图，但他们列举了必要的方向，类似于今天的巡航导航.在历史导航中，当他们看不到大陆时，他们通过白天观察太阳的位置，晚上观察北极星的位置来识别南北方向. 早期的航海家们总是在靠近海岸线的地方白天活动，天气不好的时候和晚上不出海。 在中世纪，欧洲航海家们冬天不出海。 这样他们的活动范围自然受到限制。 广泛的航海活动必然带来风险。导

3、航历史、古代导航工具、直角器、比例、四分器、航海家星盘汉王朝(BC.206AD.220 )、南宋(ad.220 ) 北宋(AD.960-1127 )航海过程中，在James Cook(17281779 )以前，船只的安全行驶依赖于原始的导航技术，这些技术可以大致给出船只的位置。 在航海过程中，船员们需要知道地球上纬度和经度的位置坐标和坐标值正确映射到地图上这两个信息。 纬度和经度、航海过程、纬度可以通过观察太阳、月亮和星星的活动来判断。 经度的判断很难，必须补正地球上不同场所的时差。 北京市位于0赤道90N，纬度和经度北极点是多少？南极纬度是多少？纬度、经度、经线位于南北几点之间。 经由0英国

4、的格林威治。 负经度是西经，正经度是东经北京市经度是多少，地图，18世纪的“精度”地图为我们提供了很多信息，告诉我们当时的导航精度有多高。 人们长期以来用来测量大地的经度和纬度值，取得了很大的成功。、专业工具、航海家初期使用的工具，只有粗略的定位六分仪六分仪能够测量水平面以上物体的仰角(北极星、太阳等)，经常用于探索纬度，指南针用于指引方向，通过记录通过的步调来测量距离、速度、经过时间等。 航位推测法、航位推测法会给长距离航行带来很大误差旅行结束后，在95个定位精度下，积累了175英里的误差，初期导航工具的弱点，初期导航工具有很多不确定因素，所绘的世界地图不准确的指南针是北地磁极和北地球自传陆

5、上导航依靠地面地标的辅助，将这些地名映射到地图上校车的技术是海上应用、海上导航、文艺复兴、海上航线面临的最大困难是如何确定经度问题。 六分仪可以为海上航路提供纬度位置罗盘，也可以为航海提供方向信息，但你不知道向东或向西行驶了多少，很好的例子，经度，1707年，10月22日，由于航位推算法的错误，造成2000多人死亡的海难。 1717年，anne女王宣布，如果航海的经度精度能够保持在1/2度(相当于与赤道平行行驶30英里)，就要奖赏他20000英镑。 主要导航系统，INS :惯性导航系统CNS :天文导航系统TAN :地形辅助导航RNS :无线电导航系统GNSS :全球导航技术，惯性导航根据惯性

6、导航原理、惯性导航原理可分为：平台式惯性导航系统的快速式惯性导航系统，平台式惯性导航系统3360保持传感器的姿势，该方法使IMU对周边环境的姿势保持恒定。 高速联动方式：固定惯性测量单元(IMU )，适用于小型、高精度的惯性测量单元的安装。 这比平台的方法先进，适用于轻量、小型、低功率、高精度的场合。 在下侧设置具有大范围角度修正的陀螺仪，感知机体的动作，需要进行坐标变换运算的高速修正机。 惯性导航系统(INS )、惯性导航系统的结构图、高速惯性导航单元的结构图、惯性导航系统(INS )、环路激光陀螺仪、MEMS-INS、CNS-上球体导航系统、上球体导航系统地形辅助导航系统(TANS )，地

7、形辅助导航系统(TANS )，典型的无线电导航系统，1伏(VOR ) 导航系统2多普勒导航系统3罗兰c导航系统4兆导航系统典型的无线电导航系统，螺栓(VOR )导航系统VHF Omnidirectional RangeVOR空中通过该系统，机载接收器可以测量螺栓上台的任何方向以及螺栓信号目标范围内相对于该台的磁方位角。 伏特导航系统出现于30年代，是为克服中波和长波无线信标传播特性不稳定、作用距离短的缺点而研制的导航系统，是一种极高频(108118兆赫)的视距导航系统。 飞机飞行高度在4400米以上时，稳定作用距离可达200公里以上。 典型的无线电导航系统包括桌面上的非常高频全向信标接收器、显

8、示器和地面上的非常高频全向导航平台。 导航台发射以30转秒旋转的心脏线的方向图，在机载接收器的输出端产生30赫兹的正弦波，其相位根据飞机相对于导航台的位置而变化，称为可变相位信号。 同时，导航站还发射以固定30赫兹的参考频率调制的全向信号。 在机载接收器的输出端获得30 Hz正弦波而不改变相位，称为基准相位信号。在地面导航台中，使这两个30赫兹的低频信号的相位在磁北子午线上相同。 将机载接收器输出的两个信号的相位进行比较，可以确定地面导航台相对于飞机的方位角，并且将该方位角显示在显示器中。 如果构成测距器(DME )和螺栓-DME标准近距离导航系统，则也能够测量从飞机到导航台的距离，从而能够确

9、定飞机在空间上的位置。 典型的无线电导航系统、伏特(VOR )、典型的无线电导航系统、多普勒导航系统、以及利用多普勒效应实现无线电导航的机载系统。 由脉冲多普勒雷达、航向姿势系统、导航计算机、控制显示器等构成。 另外，为了利用航行速度的三角形的定位和方向性，也使用航空位置推算法。 70年代以后，多普勒导航系统已与飞行控制系统、发动机控制系统、火力控制系统等组成综合航空电子系统，并进行统一显示和综合控制。 典型的无线导航系统，典型的无线导航系统，典型的无线导航系统，罗兰c导航系统，简称为远程双曲线无线导航系统，作用距离为2000km。 采用几何定位法。 由设置在地面上的1个主平台和23个副平台合

10、成的平台链和设置在飞机上的接收设备构成。 测量主、副台脉冲信号的时间差和相位差，即从飞机到2台的距离差不变的航迹为双曲线。 测量主台和另一个副台的距离差得到另一个双曲线，两个双曲线的交点是飞机在空中的位置。 罗兰-C、罗兰-C由美国海岸警卫队在50年代末开发成功。 导航方式与罗兰-A基本相同，但作用距离达到1000海里，可以作为远程导航系统使用。 现在北大西洋、北太平洋、地中海、中国沿海、美国本土和苏联(现在的俄罗斯)共建设了60多个站点。 1975年，罗兰c被美国公布为标准航海导航系统。 罗兰c双曲线定位原理、罗兰c信号、脉冲结构和序列、罗兰c接收机、T.I. 9000、罗兰c是北美的基站位置、罗兰c范围、典型的无线导航系统、塔导航系统近距离极坐标式无线导航同时采用几何定位法，其测量原理与螺栓导航系统相似，也是地面对飞机的方位角距离。 奥美加导航系