GPS系统是一个庞大而又复杂的系统,它的主要特点 是: (1)能够实现全球、全天候导航:能够提供连续、实 时的三维空间坐标、三维速度和精密时间,而且具有良 好的抗干扰性能; (2)具有高精度:三维空间定位精度优于10m, 维速度精度优于0.03m/s,时间精度为20~30ns。航 天器每次定位需要4颗导航星; 能为驵。这并不意味着每一颗导航星的抗攻 击能力强,而是整个GPS系统有24颗星组成,只有摧毁半 数以上的卫星才能使整个系统失效
GPS系统是一个庞大而又复杂的系统，它的主要特点 是： (1)能够实现全球、全天候导航：能够提供连续、实 时的三维空间坐标、三维速度和精密时间，而且具有良 好的抗干扰性能； (2)具有高精度：三维空间定位精度优于10 m，三 维速度精度优于O.03 m／s，时间精度为20～30 ns。航 天器每次定位需要4颗导航星； (3)生存能力强：这并不意味着每一颗导航星的抗攻 击能力强，而是整个GPS系统有24颗星组成，只有摧毁半 数以上的卫星才能使整个系统失效
影正是由于这些特点,使得GS已成为当前航天器空间 导航的引人关注的手段。 GPS系统对航天器的导航定位误差来源于多方面的因 素。最直观的因素就是作为定位基准的导航星本身不可 避免地存在着位置误差。 其次是GPS系统的时钟误差。从理论上讲,GPS系统 中各导航星之间的时钟是完全同步的,但是不同的时钟 不可能完全相同,即使是原子钟也不是绝对稳定的,总 聊时间的漂移,引起误差;另一方面,即使各 导航星具有完全相同的时钟,由于各星的运动速度不同, 它们的走时也不相同,这就是所谓的相对论效应。时钟 误差直接导致测距误差
正是由于这些特点，使得GPS已成为当前航天器空间 导航的引人关注的手段。 GPS系统对航天器的导航定位误差来源于多方面的因 素。最直观的因素就是作为定位基准的导航星本身不可 避免地存在着位置误差。 其次是GPS系统的时钟误差。从理论上讲，GPS系统 中各导航星之间的时钟是完全同步的，但是不同的时钟 不可能完全相同，即使是原子钟也不是绝对稳定的，总 存在频率和时间的漂移，引起误差；另一方面，即使各 导航星具有完全相同的时钟，由于各星的运动速度不同， 它们的走时也不相同，这就是所谓的相对论效应。时钟 误差直接导致测距误差
第三,在GPS系统中,航天器可同时看到6颗以上的 卫星,进行导航定位只要用4颗就可以了。这就存在各种 不同选择方案,当以上几种误差一定时,航天器与4颗导 航星的几何关系不同,产生的定位误差也不相同,这就 是几何误差。所以航天器利用GPS系统进行导航时,应当 选取相对位置最佳的4颗导航星,将几何误差限制到较小 的数值,并在全球取得较均匀的定位精度。 此外,本书在第2.5节中介绍的各种非理想因素都会 政导航星星历误差,导航星信号的发射设备和航天器 的接收设备还存在着设备误差。这些各种各样的因素综 合构成了GPS系统的导航定位误差
第三，在GPS系统中，航天器可同时看到6颗以上的 卫星，进行导航定位只要用4颗就可以了。这就存在各种 不同选择方案，当以上几种误差一定时，航天器与4颗导 航星的几何关系不同，产生的定位误差也不相同，这就 是几何误差。所以航天器利用GPS系统进行导航时，应当 选取相对位置最佳的4颗导航星，将几何误差限制到较小 的数值，并在全球取得较均匀的定位精度。 此外，本书在第2.5节中介绍的各种非理想因素都会 导致导航星星历误差，导航星信号的发射设备和航天器 的接收设备还存在着设备误差。这些各种各样的因素综 合构成了GPS系统的导航定位误差
8.2.2惯性导航 惯性导航是利用惯性部件(加速度计和陀螺)来实 现的,它可以在星上自主确定航天器的位置和速度。 这种方法比较适合于短期飞行任务,例如:航天器变 轨控制、再入控制和载人飞船轨道控制系统的测轨等。 惯性导航系统的主体是惯性测量系统。 惯性测量系统依靠感测航天器的运动加速度来测 量其速度与位置。加速度是由加速度计利用物体的惯 性测得的,将如速度积分一次就得到速度,积分二次 就得到所通过的距离。加速度计一般装在由陀螺稳定 的稳定平台上,以建立参考坐标系,积分则由计算机 完成
8.2.2 惯性导航 惯性导航是利用惯性部件(加速度计和陀螺)来实 现的，它可以在星上自主确定航天器的位置和速度。 这种方法比较适合于短期飞行任务，例如：航天器变 轨控制、再入控制和载人飞船轨道控制系统的测轨等。 惯性导航系统的主体是惯性测量系统。 惯性测量系统依靠感测航天器的运动加速度来测 量其速度与位置。加速度是由加速度计利用物体的惯 性测得的，将加速度积分一次就得到速度，积分二次 就得到所通过的距离。加速度计一般装在由陀螺稳定 的稳定平台上，以建立参考坐标系，积分则由计算机 完成
属于惯性导航的设备一般有: (1)测量航天器运动加速度的加速度计,惯性测 量系统的加速度要求有很高的精度; (2)将加速度计相对惯性坐标系保持在确定方位 的稳定平台上,以消除航天器姿态对轨道的耦合影响 (3)进行数学运算所必需的解算装置。 此外,惯性系统也包括输出参数(速度、坐标等) 埰器、。原始数据和参数起始值给定器、控制机构、 电源和其他结构元件等
属于惯性导航的设备一般有： (1)测量航天器运动加速度的加速度计，惯性测 量系统的加速度要求有很高的精度； (2)将加速度计相对惯性坐标系保持在确定方位 的稳定平台上，以消除航天器姿态对轨道的耦合影响； (3)进行数学运算所必需的解算装置。 此外，惯性系统也包括输出参数(速度、坐标等) 指示器、原始数据和参数起始值给定器、控制机构、 电源和其他结构元件等