第三章GPS原理及技 术 冬卫星定位导航系统 GPS系统组成、其它卫星定位 导航系统 ◆GPS定位原理 时空坐标、伪距测量、载波相 位侧量 ◆绝对定位与相对定位、差分定 位
第三章 GPS原理及技 术 精勤求学 敦笃励志 果毅力行 忠恕任事 主要内容 卫星定位导航系统 GPS系统组成、其它卫星定位 导航系统 GPS定位原理 时空坐标、伪距测量、载波相 位测量 绝对定位与相对定位、差分定 位
典型应用 烟草监控凋度系统 GPS全球卫星定位导航系统(Global Positioning System-GPS)是美国从20世 纪70年代开始研制，历时20年，耗资200 亿美元，于1994年全面建成，具有在海、 陆、空进行全方位实时三维导航与定位 能力的新一代卫星导航与定位系统。 冬GPS系统的特点： 全球、全天候工作：能为用户提供连续、 实时的三维位置、三维速度和精密时 间。不受天气的影响。 定位精度高：单机定位精度优于10米， 采用差分定位，精度可达厘米级和毫米 级。 功能多、应用广：大地测量、工程测量
典型应用 烟草监控调度系统 GPS卫星定位导航系统 GPS全球卫星定位导航系统(Global Positioning System-GPS)是美国从20世 纪70年代开始研制，历时20年，耗资200 亿美元，于1994年全面建成，具有在海、 陆、空进行全方位实时三维导航与定位 能力的新一代卫星导航与定位系统。 GPS卫星定位导航系统 GPS系统的特点: 全球、全天候工作：能为用户提供连续、 实时的三维位置、三维速度和精密时 间。不受天气的影响。 定位精度高：单机定位精度优于10米， 采用差分定位，精度可达厘米级和毫米 级。 功能多、应用广：大地测量、工程测量
航空摄影测量、运载工具导航和管制、 地壳运动监测、工程变形监测、资源勘 察、地球动力学等。 GPS系统的组成：空间星座部分、 地面支撑系统、用户设备部分 冬空间星座部分： ■21颗工作卫星，3颗备用卫星。 ■24颗卫星均匀分布在6个轨道面内。 ·卫星轨道倾角为55°，各轨道平面相差 60°。 ·轨道平面高度为20200km,卫星运行周 期11小时58分。 ·地面观测者见的卫星颗数最少为4颗， 最多可达11颗。 冬空间星座部分： GPS卫星的核心部件是高精度的时钟
航空摄影测量、运载工具导航和管制、 地壳运动监测、工程变形监测、资源勘 察、地球动力学等。 GPS卫星定位导航系统 GPS系统的组成：空间星座部分、 地面支撑系统、用户设备部分 空间星座部分： 21颗工作卫星，3颗备用卫星。 24颗卫星均匀分布在6个轨道面内。 卫星轨道倾角为55°，各轨道平面相差 60°。 轨道平面高度为20200km，卫星运行周 期11小时58分。 地面观测者见的卫星颗数最少为4颗， 最多可达11颗。 GPS卫星定位导航系统 空间星座部分： GPS卫星的核心部件是高精度的时钟
导航电文存储器、双频发射和接收以及 微处理机。 期 每颗GPS工作卫星一般安设2台铷原子 钟和2台铯原子钟，未来采用更稳定的 氢原子钟（频率稳定度优于1014s)。 卫星钟由地面站检验，其钟差、钟速连 同其他信息由地面站注入卫星后，再转 化给用户设备。 。空间星座部分： ▣ 向广大用户连续发送定位信息； ■接收和存储由地面监控站发来的卫星 导航电文等信息，并适时地发送给广大 用户； ·接收并执行由地面监控站发来的控制 指令，适时地改正运行偏差或启用备用 卫星等； 通过星载的高精度铷钟和铯钟，提供精 密的时间标准
导航电文存储器、双频发射和接收以及 微处理机。 每颗GPS工作卫星一般安设2台铷原子 钟和2台铯原子钟，未来采用更稳定的 氢原子钟（频率稳定度优于10-14s）。 卫星钟由地面站检验，其钟差、钟速连 同其他信息由地面站注入卫星后，再转 化给用户设备。 GPS卫星定位导航系统 空间星座部分： 向广大用户连续发送定位信息； 接收和存储由地面监控站发来的卫星 导航电文等信息，并适时地发送给广大 用户； 接收并执行由地面监控站发来的控制 指令，适时地改正运行偏差或启用备用 卫星等； 通过星载的高精度铷钟和铯钟，提供精 密的时间标准。 GPS卫星定位导航系统
地面支撑系统： ·主控站：根据跟踪观测数据计算各卫星 的轨道参数、钟差参数以及大气修正参 数等，编制成导航电文并传送至各注入 站；调整偏离轨道的卫星；启用备用卫 星；管理协调各地面监控系统的工作。 。 注入站：将主控站发来的导航电文注入 到相应卫星的存储器；向主控站发射信 号报告自己的工作状态。 ■监测站：数据自动采集中心，用GPS接 收机对可见卫星进行连续观测，为主控 站提供卫星的观测数据。 冬用户设备部分： 。 接收GPS卫星发射信号，获得必要的导 航和定位信息，经数据处理，完成导航 和定位工作。 ·包括GPS接收机及天线、微处理器、终 端设备和电源等。 天线单元能够接收来自任何方向的 GPS信号，将极微弱的GPS信号电流予
地面支撑系统： 主控站：根据跟踪观测数据计算各卫星 的轨道参数、钟差参数以及大气修正参 数等，编制成导航电文并传送至各注入 站；调整偏离轨道的卫星；启用备用卫 星；管理协调各地面监控系统的工作。 注入站：将主控站发来的导航电文注入 到相应卫星的存储器；向主控站发射信 号报告自己的工作状态。 监测站：数据自动采集中心，用GPS接 收机对可见卫星进行连续观测，为主控 站提供卫星的观测数据。 GPS卫星定位导航系统 用户设备部分： 接收GPS卫星发射信号，获得必要的导 航和定位信息，经数据处理，完成导航 和定位工作。 包括GPS接收机及天线、微处理器、终 端设备和电源等。 天线单元能够接收来自任何方向的 GPS信号，将极微弱的GPS信号电流予