北斗卫星导航定位系统解算算法的研究
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哈尔滨理工大学工程硕士学位论文
北斗卫星导航系统定位解算算法研究
摘要
卫星导航定位技术由于能够为用户提供全天候、高精度、实时的定位、导航和授时服务,现已被广泛的应用于军事和民用领域。
目前,我国北斗一代系统已应用多年并在过去发挥着巨大作用,北斗二代系统还处于发展阶段。
在此背景下,本文针对了该系统的定位解算算法进行了系统的研究和仿真分析。
本文对现有的四大全球导航定位系统的组成、特点、定位原理进行了分析的同时,对各系统运行中使用的时间系统和坐标系统进行了简单的介绍,该标准是为下文算法建模仿真提供了统一标准。
然后本文在推导和分析北斗系统使用的伪距定位方法基础上,同时给出了北斗一代和北斗二代的定位方法的数学模型。
之后本文针对卫星误差的产生的不同来源,分别对各个误差源产生的机理进行了分析并给出了相应的处理方法。
在以上的总结和分析的基础上,本文的最后给出北斗卫星定位解算算法详尽的推导过程,并针对相应算法进行仿真分析。
其中涉及到的算法有最小二乘解算算法和卡尔曼滤波法。
在对算法的推导过程中,本文系统的分析了代表卫星定位精度的精度因子,由分析可知其值越小定位越准确。
基于对精度因子的研究,本文提出了一种基于几何分布的快速选星的方法。
最后使用Matlab仿真工具对算法仿真分析,并证明其可行性。
关键词北斗卫星导航系统;最小二乘法;卡尔曼滤波;选星;GDOP
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Research of Positioning Solution Algorithm for
COMPASS Navigation System
Abstract
Satellite navigation and positioning technology is able to provide all-weather, high-precision, real-time positioning, navigation and timing sevices. It has been widely used in military and civilian fields.At present, our own BEIDOU generation system has been application for years and played a significant role in the past .COMPASS system is still in the development stage.In this context,this paper conducts the research to satellite positioning solution algorithm and simulation anlysis to the algorithm.
In this paper,it analysis the composition,the charactersitics and the positioning principle of the existing four global navigation.At the same time,this paper introduces the time system and the coordinate system of the system with operation system.The standard provide a unified standard for modeling and simulation.Then this paper has the pseudo-distance positioning priciple to anlysis derivation for the Beidou system. Based on the principle of pseudo-range position principle, this paper has the mathematical derivation to positioning method to Beidou system and COMPASS. According to different sources of the satellite error, this paper analysis the feneration mechanis and povide the corresponding treatment. Based on the summary and anlysis, this paper has detailed derivation and simulation analysis to the algorithms of Beidou satellite posioning solution, including least square and the Kalman fiter.In this process, the paper has detailde the detailed derivation to GDOP. It is proved that the smaller GDOP value and the higher accuacy. Based on the derivation to GDOP, this paper provide the method for rapid satellite selection. And it analysis the result of the simulation and prove its feasibity.
Keywords Compass Navigation System, Least Squares, Kalman filter, Satellite Selection, GDOP
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目录
摘要......................................................................................................................... I Abstract ....................................................................................................................... II 第1章绪论. (1)
1.1 课题研究的背景与意义 (1)
1.2 国内外研究现状及分析 (2)
1.3 主要研究内容 (5)
第2章卫星导航系统概述 (6)
2.1 GPS全球定位系统 (6)
2.2 GLONASS全球导航卫星系统 (7)
2.3 欧洲的Galileo系统 (7)
2.4 中国的北斗系统 (8)
2.4.1 北斗一代系统 (8)
2.4.2 北斗二代系统 (9)
2.4.3 北斗卫星的坐标系统 (10)
2.4.4 北斗卫星的时间系统 (10)
2.5 本章小结 (11)
第3章北斗卫星定位原理及误差分析 (12)
3.1 北斗卫星导航原理 (12)
3.1.1 伪距的概念 (12)
3.1.2 北斗一代的定位原理 (13)
3.1.3 北斗二代的定位原理 (13)
3.1.4 卫星轨道运动理论 (14)
3.2 卫星误差来源及消除技术 (17)
3.2.1 与卫星有关的误差 (17)
3.2.2 与地面接收设备相关的误差 (19)
3.2.3 与信号传播有关的误差 (20)
3.3 本章小结 (23)
第4章北斗导航卫星定位算法 (24)
4.1 基于最小二乘的PVT解算 (24)
4.1.1 最小二乘原理 (24)
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4.1.2 基于最小二乘的PVT解算 (25)
4.2 精度因子的分析及选星方案的提出 (28)
4.2.1 几何精度因子的定义 (28)
4.2.2 精度因子计算的改进方法 (29)
4.2.3 北斗卫星选星方法 (31)
4.2.4 选星方法的提出 (33)
4.3 卡尔曼滤波在PVT的应用 (35)
4.3.1 递归最小二乘法 (35)
4.3.2 基本的卡尔曼滤波器 (36)
4.4 仿真结果及分析 (39)
4.4.1 基于最小二乘的PVT解算仿真 (39)
4.4.2 快速选星方法仿真 (42)
4.4.3 卡尔曼滤波仿真 (42)
4.5 本章小结 (44)
结论 (45)
参考文献 (46)
攻读硕士学位期间发表的学术论文 (50)
致谢............................................................................................... 错误!未定义书签。
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第1章绪论
1.1课题研究的背景与意义
卫星导航定位技术是航天器和通信技术相结合的产物。
卫星定位时,该技术利用卫星信号中提供数据信息,可以对目标进行定位、检测、导航及管理。
由于它能够为用户提供全天候、高精度、实时的、高效益服务,因此已被广泛应用于商业及个人定位、航空航天、资源勘探、抢险救援、交通运输、战场指挥、精密制导等领域,并成为全球发展最快的三大信息产业之一[1-3]。
北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星导航系统。
现阶段,我国正不断努力建设完善该系统。
它的建成将会使我国能够更快,更准确的对境内甚至全球进行定位。
我国在北斗一代系统已经建成并正常工作的同时,正在努力的建设并完善北斗二代系统。
北斗二代系统的全部布网成功后,会使我国能够比较独立的进行定位导航,不受外国系统的牵制。
我国坚持建设和发展北斗定位系统对我国的政治安全、军事发展和经济建设都有着至关重要的作用。
北斗卫星导航系统现阶段已经达到了可以对整个亚太的任何地区完成定位导航工作。
到2020年我国预计将能够实现整个北斗系统的建设,届时整个北斗卫星星座会有35颗卫星对全球进行定位工作,这些卫星中将会有5颗在赤道轨道平面上运行工作,即静止轨道卫星;其他卫星30颗,即非静止轨道卫星[4]。
北斗卫星实现定位功能不仅限于军事领域,它同时也会为民用领域提供服务。
在军事方面,北斗卫星可以通过装备在武器中的卫星导航系统为其提供服务,可以有效的提高武器精度。
卫星导航系统不仅可以在军事传感器方面提供服务,它在未来的电子战争中成为一把利器。
因此在未来战争中哪个国家想在战争中掌握主动权,一个先进的卫星导航系统是至关重要的。
在民用方面,在交通快速发展的今天,利用卫星导航为海陆空提供导航和定位服务,就相当于为交通工具增添了一对眼睛,卫星导航技术可以不断的促进和推动交通运输的不断发展;卫星导航同时在精细农业生产、地理测绘以及自然资源勘探等领域也起到了至关重要的作用;在航天方面,空间站、宇航飞行器等其他飞行器提供授时、定位等服务,在航空航天快速发展阶段也起到了强有力的推进作用[5]。
因此提高定位和导航的能力应该是本阶段的需要努力研究发展的课题。
北斗卫星导航定位系统作为我国在本世纪初实施建设的重大信息基础设施
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项目,它的发展和应用对于国家安全、科学研究、经济发展与国防建设等方面都具有深远影响。
系统用户端设备的不断更新与完善,对于整个卫星导航系统的进步与发展起到了推进作用。
因此这对于北斗系统来说,这一方面也是整个卫星事业发展中很重要的一部分。
1.2国内外研究现状及分析
全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)又称天基定位、导航和授时(Positioning Navigation Timing, PNT)系统。
GNSS发展好坏可以作为体现一个国家的科学技术发展和信息化程度。
GNSS作为开发空间领域和发展信息化的工具,也是其发展的一个基础。
提供空间和时间基准以及所有与位置有关的动态的实时信息是其关键作用。
该系统为国家的经济建设、国家安全方面也提供了技术保障,同时对于其他国家来说也可以起到威慑的作用。
因此,GNSS最为一个国家的战略型产业,它的发展对于一个国家具有十分重要的意义。
目前世界主要的各大国家对于GNSS在国家稳定和经济建设中的重要地位也越来越关注,各国也在努力建设自己的卫星导航系统。
目前为止,国内外的全球卫星导航系统有四个。
它们分别是GPS系统,GLONSS系统,Galileo系统以及COMPASS系统。
区域卫星导航系统有三个,它们分别是北斗一代实验系统,QZSS系统以及IRNSS系统。
在1957年,第一颗人造卫星发射成功。
这颗卫星是由苏联设计制造的。
它与地球的通信方式是无线电信号的形式。
首先提出卫星导航系统的国家是美国。
美国的三位学者在对无线电信号研究之后,发现了其可以对地球上的目标进行定位是真实可行的。
在已知轨道卫星的前提下他们分析证明了可以通过在某个在地面上的定点的Doppler Effect可以计算出定点的位置。
从此卫星事业的发展进入了一个全新的阶段。
美国开发出了全世界的第一个卫星定位系统。
但是当时其精度还是比较低的,并且实时性差[6]。
有了之前开发卫星的基础,美国继续开发了新一代且是目前仍被广泛应用的GPS系统[7-8]。
该系统可以24小时不间断的为用户提供定位服务。
该系统共有工作卫星24颗,它从开始准备到系统的建成共用了20年的时间。
这些卫星分别分布在六个轨道上[9]。
对于GPS的构想是用作测距系统。
它通过已知位置的卫星来测量地球海陆空上的待求目标位置。
GPS定位精度很高,对于动态物体的定位可以精确到几米,对于静态物体的定位可以精确
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到几毫米[10]。
在卫星导航系统中,GPS技术是最成熟,应用是最广泛的[11]。
现阶段,GPS也被很多国家所推崇。
这些国家把它被用作建立本国境内及周边的区域系统,用此来提高并巩固其GPS性能[12]。
虽然美国的导航系统在世界上占有领先的地位,但它还在加紧的加强本国的导航系统的定位能力,GPS Ⅲ就是一个很好的体现。
该计划旨在提高对军民的服务质量。
目前该计划还处于初级阶段,预计到2020年能够达到完全工作[13]。
预计发射30颗卫星。
该系统主要在抗干扰性,兼容性、可用星精度以及安全保密性等方面上有所加强。
在美国之后,苏联筹备并建设了GNSS系统[14]。
与GPS的码分多址相比,GLONASS采用了频分多址。
GLONASS系统在高纬度覆盖的较好。
在民用方面,GNSS系统有很高的精度,定位误差不会在1米以下。
由于苏联的政治动荡,使得该系统一度停止使用。
现阶段俄罗斯希望GNSS能够重新运行并能够提供高质量的服务,因此俄罗斯在该系统方面做了很多的工作。
比如现在向世界提供的接口服务,目的就是希望其在世界范围内得到推广。
接口文件便于用户针对该系统进行产品开发。
因此俄罗斯正不断的进行改造,使其拥有更好的信号特性以及拥有更好的精度。
虽然其不断的在做出努力,但是GNSS较GPS还是有差距的。
欧洲目前也拥有了自己的Galileo系统。
Galileo系统就是在1999年开始筹备建设的。
整个系统计划拥有30颗轨道卫星。
该系统建成后,相比于GPS系统,将会在精度、可靠安全以及信号的覆盖率方面具有优势。
其定位的精度目标是达到1m。
欧洲预计使其2020年能够得到现代化成果。
该系统计划将用于商业服务以及向世界提供免费服务。
该系统的建设并没有一味的排外,Galileo 的建设有多国参与。
并且Galileo在兼容性方面也表现出了极大的优势,即Galileo和其他的全球导航系统都可以兼容,为用户带来更加高效的服务。
现阶段,GPS和GNSS在世界所有的导航系统中还是处于领先地位的。
这两个导航定位系统是已经完成了建设过程并且已经投入使用的全球定位导航系统。
而我国的北斗系统及Galileo还在建设中,并没有完成整体的布网及建设。
我国的北斗导航系统预计在完成建设后,会具备GPS同样的功能,这样对我国的国防方面以及民用方面会提供很强有力的保证。
目前在我国基于GPS所开发的应用以及市场目前使用量上仍然占有巨大的优势的。
由于使用他国系统,使用时必须得到其本国的授权,因此在使用其产品时有很大的风险及不可预测性。
因此使得我国在使用卫星定位系统时受制于人,特别体现在军事方面,军事安全直接影响了国家的安全。
因此自己拥有一个导航系统,不但可以对国家的安全及稳定保驾护航,而且还可以为经济快
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速发展起到推波助澜的作用。
我国现在已经拥有了自己的系统。
我国的卫星事业的发展是有计划有步骤的进行的。
首先是建立区域试验系统,即北斗一代系统的建成;然后是无源定位的起步阶段,即北斗二代开始建设;第三部是要实现能够完成全球任意地区的布网且定位。
通过卫星定位的三步,计划是实现具备能够覆盖全球的定位能力。
我国拥有的北斗系统是新一代的全球定位系统。
该系统计划一共35颗卫星组成[15]。
北斗系统除了与其他卫星具有相同的导航定位和授时服务外,它还具有短信通信服务功能。
北斗系统的宗旨就是要做到能够独立工作,兼容性要强,技术先进,稳定性好,能够定位到全球每一个角落[16-18]。
我国官方宣布,北斗定位系统的信号分为两个波段,一个是L波段,一个是S波段。
北斗卫星提供授权和公开两种服务,相应的提供两类相应的信号[19]。
其中公开服务提供的信号,卫星在其覆盖的范围内可向用户提供无需授权、无需交费的定位,电文通信等服务。
其定位能够精确到10米。
单向授时能够达到50ns。
测速能够达到0.2m/s[20-21]。
授权服务就是向国家指定的特殊人员提供相应的业务。
该项服务首先在定位准确上来说更加精准,信息的保密性更高;在通信方面,用户可以使用卫星的通信功能。
其中通信服务是该系统独有的。
该系统具有同步轨道卫星是其他系统所没有的,同时北斗系统能够同时支持在三个频率下进行工作。
因此其能够提供相对较为准确的定位导航服务,精度较优[22]。
我国现阶段正积极的发展北斗事业的发展,正一步一步实现着预期计划,并且不断的提高着卫星导航定位能力。
北斗系统的快速发展正有效的促进着我国国民经济,并且应用在国家各行各业,促使着一个新型的产业链条的形成[23]。
我国最早投入使用的是实验系统,即北斗一代系统。
该系统包括三大功能:定位、授时以及通信功能。
该系统在进行定位解算时需要用户接发信号,使用的有源定位。
当定位时,用户发送请求给卫星,然后由地面控制中心完成全部的计算任务,将用户需要的数据传回给用户。
整个过程中卫星担任中继作用。
北斗一代的覆盖范围主要在我国境内地区以及周边。
北斗系统可以提供一般定位系统的基本功能之外,就是提供该系统所特有的一项功能,即通信功能。
北斗一代系统基本是由四大部分构成的。
首先是起到主导整个系统正常运转的中心控制系统,然后是为提高定位精度而设立的校验系统、用户接收或者是发送信息的用户端设备以及太空中的卫星。
这一代由于是卫星发展的初级阶段,星座具有的卫星数目少,定位方法等方面,使得其在很多方面不是很理想。
因为该系统是我国的先期的实验系统。
北斗一代在覆盖率、解算精度、承受用户量、实时性以及共享兼容方面都有所欠缺。
虽然合同通过利用GPS系
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统功能来提高北斗一代的定位能力,但是这样做会使自己受制于人,在功能上受到限制,安全上得不到保障。
因此建立一个自主运行的高精度、低投入、实时性高的导航定位系统是很有战略价值的。
2007年,标志着我国定位系统进入了一个新的纪元的一颗无源定位卫星在西昌发射场发射成功。
无源区域定位是北斗一代向北斗二代过度的中间产物。
其工作原理与信号组成与北斗二代都很相似,该阶段定位能够为大陆境内提供OS业务与AS业务。
其中免费业务可以为用户提供较北斗一代更加准确的定位信息,而且能够提供更加准确的定位信息与通信服务。
该系统可以完全兼容北斗一代的功能,在用户承载量、精度、覆盖范围等方面也有所增强,能够满足将来信息化军事与经济社会会导航能力的要求。
北斗二代与GPS具有相同的基本原理。
定位方式都是采用用户无需发送信号即可由自身完成定位的无源定位。
但是在其他方面还是有很大差别的,别人星座分布、使用频率等方面。
目前该系统组成的卫星网路可以覆盖整个亚太地区,其数量是16。
到2020年,将会有35颗卫星运行,将会使北斗卫星的覆盖范围扩大至全球范围,可以为全球用户提供服务。
1.3主要研究内容
第一章,介绍了北斗卫星定位的背景和研究意义,总结了目前国内外全球卫星导航系统的研究现状,本章的最后对论文的主要结构及内容加以说明。
第二章,分析和对比了现有的全球导航系统的卫星组成及特点,并给出了各个相应的时间系统和坐标系统,这部分为卫星定位算法研究提供的时间和坐标标准。
第三章.对北斗系统所使用的伪距定位方法进行研究,并在此基础上,对北斗系统基本定位原理进行分析,并给出相应的数学模型。
在此基础上,本章对卫星定位过程中的误差产生机理进行分析基础上,系统分析了相应误差源的消除方法。
第四章,对北斗卫星定位算法进行推导和仿真,其中涉及到的算法有最小二乘算法和卡尔曼滤波算法。
论文在对精度因子的分析基础上,提出了一种基于几何分布的快速选星算法,并对其进行仿真分析。
最后,总结论文所做工作。
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- 6 - 第2章 卫星导航系统概述
2.1 GPS 全球定位系统
美国的GPS 星座中共有28颗卫星,其中24颗为工作卫星,其它的用作备用。
这些卫星均匀分布在6个轨道面,而且这些卫星组成的轨道平面是平行且距离相等的,且与赤道面具有55度的夹角。
卫星运行的轨迹基本是椭圆形,运行高度为2.01836万公里,运行周期为12小时。
卫星的监控与控制主要是由地面站来完成的。
这一部分主要由11个站组成,这些站分别是1个主控站、6个监控站和4个注入站。
地面部分主要是用于监测及控制卫星的工作状态,并且可以提供校验数据给卫星。
由于GPS 是采用的是无源定位,因此不会受用户量的限制。
并且GPS 覆盖范围为全球。
GPS 工作频率分别为L11575.42MHz ()和L21227.60MHz ()。
GPS 可以根据授权为用户提供两种服务。
一种是民用的,另一种是需要特殊授权的服务。
GPS 的信号编码也分为两种:一种是主要为军事提供保密且高精度服务的精密;另一种是为国内外用户提供民用服务的粗码。
并且GPS 系统可以进行全体24小时不间断的服务,且其隐蔽性好[24]。
GPS 是一种典型的RNSS 系统[25]。
在其进行卫星导航的过程中,接收机需要至少4个观测量,才可以自行的进行导航定位及授时等服务。
现阶段的几大全球导航系统使用的都是该原理进行定位的。
GPS 使用的是世界大地坐标系(Wordld Geodetic System, WGS)。
GPS 在运行的初期使用的是WGS-72标准,后改用WGS-84标准。
WGS-84标准的的原点定义为地心。
X 方向与Z 方向分别定义为BIH 1984.0定义的赤道与零子午面的交点方向和协议地级方向。
该坐标系构成右手直角坐标系[26]。
WGS-84的基本参数为:
长半轴:a=6378137±
2m ; 二阶带谐因数:J=108263108 ;
地球自转角速度:Ω=(7292115±
0.150)×1011rad/s ; 椭球扁率倒数:l f =298.257223563;
地球引力常数:GM=(3986005±
0.6) ×108m 3/s 2。
GPS 定义了一个自己的时间系统,即GPST 。
该系统计时的主要方式是利
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用使用原子钟系统,系统的时间起点定为1980年1月6日0时[27-28]。
2.2GLONASS全球导航卫星系统
目前,俄罗斯的GLONASS系统的整个星座中共有27颗星。
它们被均匀的分配在3个轨道面上运行。
3颗用于备用,其它都在正常的为用户提供服务。
这些卫星的运行高度为 1.91万公里。
运行周期为11小时15分。
GLONASS的维护与更新工作做得都不是特别的及时有效,使得有工作能力的卫星数量越来越少,目前只剩8颗。
因此这也大大影响了GLONASS的精度,精度方面较GPS还是有一些差距。
俄罗斯也正对其精度问题不断进行改造完善其系统。
近几年也在不断发射了新型卫星,使其系统拥有更好的性能和精度。
GLONASS与GPS在很多方面有所不相同。
在初始频率方面,GPS系统采用的是CDMA技术,其实就是卫星之间是依靠信号中的伪码来辨别是否是同一颗卫星;而GLONASS是使用的是FDMA技术,卫星之间是依靠频率来辨别信号是否是同一卫星所发出的。
由于卫星发射时的发射频率是不同的,所以在信号遭到干扰时,一颗星受到了干扰不至于整个系统的卫星都受到影响,这也是该系统与其他极大系统之间的不同之处[29]。
因此GLONASS的抗干扰能力还是很强的。
在坐标系统方面,GPS使用的是WGS-84标准;而GLONASS 使用的是前苏联使用的坐标标准,即PE-90标准[30]。
在时间系统方面,GPS使用的时钟是UTC标准的;而GLONASS使用的时钟标准却不是UTC标准,时钟是与莫斯科标准相同。
2.3欧洲的Galileo系统
Galileo系统是欧洲投资并积极筹建的新一代的全球导航系统。
该卫星系统共由30卫星组成。
其中有3颗是备用星,其它的都是工作星。
这些卫星的运行高度为2.3222万公里。
卫星均匀的分布在3个轨道面上。
卫星的运行周期为14h。
Galileo系统的地面部分由4部分组成,即系统管理中心,轨道测控系统,完好性监控系统以及世界同步系统。
其中2个Galileo控制中心是在欧洲,29个Galileo传感器站遍布全球;并且有10个C波和5个S波上行站分布在全球完成卫星与控制站的数据交换。
Galileo地面各站除单纯的提供定位导航,还提供一些增值的商业服务,与服务中心的接口服务,以及与COPAS-
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SARSAT的地面一起参与救援服务。
欧洲借鉴了其他导航系统发展中的经验来不断的建设和完善自己的导航系统Galileo系统。
并且在系统内部结构、信号质量、频段的选择以及稳定性与安全性上做了很多工作,使得Galileo系统工作时,可以提供较GPS具有更加高效,更加稳定并且具有更高的精度[31]。
Galileo与其他系统的兼容性很好,它与GPS、GLONASS以及北斗都能实现兼容。
Galileo系统的一个典型特点就是利用信号中继实现信号的传输。
这种方式就是来自接收机的信号利用另外一个系统或者其他的中介来完成数据的传输。
Galileo的接收机可以处理的频段不仅限于本系统的,而且可以接收GPS 以及GLONASS的导航信息。
Galileo的导航功能可以运用到移动电话。
Galileo 的兼容性的优越性还是很显著的。
Galileo系统的服务分为两种,即提供付费和免费两种服务[32]。
虽然Galileo提供的跟其他系统一样的定位、测速、导航以及授时服务,但是其服务种类很丰富。
Galileo主要是针对于商业、公共、搜救以及生命安全的服务等。
Galileo较GPS的优势在于:其在地面及近低面的更加准确,还有水平方向的准确性更高。
其在时间信号方面的精度也很好。
Galileo提供免费服务时的就可以精确到6米,与GPS组合工作时其可以将确定到4米以内。
2.4中国的北斗系统
2.4.1北斗一代系统
北斗一代是采用的双星定位原理。
该系统可以分为以下3个部分:
1.空间卫星部分
该部分由2-3颗静止卫星为整个系统提供服务,该部分主要功能是作为地面控制站与用户接收设备之间中继作用。
2.地面系统部分
地面部分的主控站主要功能是控制和监测卫星,整个系统的管理以及对接收到数据进行数据处理等功能。
注入站的主要功能是在地面控制中心的管理下,对于已经处理的数据实现注入功能,并且对载荷量进行管理。
监控站都会配有能够检测到所有卫星的接收设备,对卫星的状态进行连续监控。
这些接收设备都会配有精密的时钟,对接收到的卫星无线电信号进行修正,然后将修正后的数据传给主控站,最终实现对卫星的跟踪、监控。
同时为卫星轨道和时钟
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