8.2.1全球定位系统(GPS) 全球定位系统(GPS)是一个全球性的新型卫星导 航系统,它可为各种运动物体即用户提供连续、实时 的导航,同时给出用户的3个位置坐标、3个速度分量 以及精密时间。作为全球定位系统用户的各种运动物 体可以是航空飞行器、航海舰船,甚至地面运动的汽 车和人。近年来,全球定位系统在航天器自主导航中 的应用已受到了人们广泛的重视。 定位系统是以卫星作为导航台的无线电导航 系统,由三部分组成
8.2.1 全球定位系统(GPS) 全球定位系统(GPS)是一个全球性的新型卫星导 航系统，它可为各种运动物体即用户提供连续、实时 的导航，同时给出用户的3个位置坐标、3个速度分量 以及精密时间。作为全球定位系统用户的各种运动物 体可以是航空飞行器、航海舰船，甚至地面运动的汽 车和人。近年来，全球定位系统在航天器自主导航中 的应用已受到了人们广泛的重视。 全球定位系统是以卫星作为导航台的无线电导航 系统，由三部分组成
(1)导航卫星:是空间导航台,它接收和储存地面站制 备的导航信号,再依次向用户发射。它接收来自地面站的 控制指令并向地面站发射卫星的遥测数据。 00:00:20 卫量写通讯 卫星与通信视频资料
(1)导航卫星：是空间导航台，它接收和储存地面站制 备的导航信号，再依次向用户发射。它接收来自地面站的 控制指令并向地面站发射卫星的遥测数据。 卫星与通信视频资料
(2)地面站组:包括主控站、监测站、注入站等多种 地面站和计算中心。地面站组收集来自卫星及与系统工 作有关的信息源的数据,对数据进行处理计算,产生导 航信号和控制信号,再由地面站发送给卫星。 主控站设有精密时钟,是GPS系统的时间基准,各监 测站和各卫星的时钟都须与其同步。主控站设有计算中 根据各监测站送来的各种测量数据,编制各卫星星 历、计算各卫星原子钟钟差、电离层、对流层校正参量 控站在处理数据完成并计算编制后,将数据送到 注入站。 注入站当卫星通过其视界时,将其储存的导航信息 注入卫星。注入站还负责监测注人卫星的导航信息是否 正确。注入站每天向卫星注入一次新的导航数据
(2)地面站组：包括主控站、监测站、注入站等多种 地面站和计算中心。地面站组收集来自卫星及与系统工 作有关的信息源的数据，对数据进行处理计算，产生导 航信号和控制信号，再由地面站发送给卫星。 主控站设有精密时钟，是GPS系统的时间基准，各监 测站和各卫星的时钟都须与其同步。主控站设有计算中 心，根据各监测站送来的各种测量数据，编制各卫星星 历、计算各卫星原子钟钟差、电离层、对流层校正参量 等。主控站在处理数据完成并计算编制后，将数据送到 注入站。 注入站当卫星通过其视界时，将其储存的导航信息 注入卫星。注入站还负责监测注人卫星的导航信息是否 正确。注入站每天向卫星注入一次新的导航数据
(3)用户设备:用于接收和处理导航信号,进行定 位计算和导航。对于航天器而言,用户设备属于星载 设备。GPS系统采用无源工作方式,这给航天器定位带 来很大方便。 接收天线接收卫星发射的导航信号,从中提取卫 星星历、距离及距离变化率、时钟校正参量、大气校 正参量等,将这些数据及其他一些数据(例如用户的估 计位置等送至计算机,算出航天器在空间直角坐标系 中的坐标,或将空间直角坐标转换成航天器所需的其 他坐标。 GPS系统的组成结构如图8.2所示
(3)用户设备：用于接收和处理导航信号，进行定 位计算和导航。对于航天器而言，用户设备属于星载 设备。GPS系统采用无源工作方式，这给航天器定位带 来很大方便。 接收天线接收卫星发射的导航信号，从中提取卫 星星历、距离及距离变化率、时钟校正参量、大气校 正参量等，将这些数据及其他一些数据(例如用户的估 计位置等)送至计算机，算出航天器在空间直角坐标系 中的坐标，或将空间直角坐标转换成航天器所需的其 他坐标。 GPS系统的组成结构如图8.2所示
波段导 数信号 监测站注入站 「7 S波段注入数据卫星 用户 主控站 信 控制指令一 监测站 导「遥测空 /跟踪站 海军水面 武器中 监测站 卫星 试验中心 星控制设施 监测站 图8.2GPS系统组成方框图 图8.2GPS系统组成方框图
图8.2 GPS系统组成方框图