2019GNSS全球导航卫星系统
全球卫星导航定位系统GNSS介绍
全球卫星导航定位系统GNSS介绍全球卫星导航定位系统GNSS介绍2010-12-17 17：01全球卫星导航定位系统(GNSS=Global Navigation Satellite System)是一种以卫星为基础的无线电导航系统。
系统可发送高精度、全天时、全天候、连续实时的导航、定位和授时信息，是一种可供海陆空领域的军民用户共享的信息资源。
卫星导航定位是指利用卫星导航定位系统提供位置、速度及时间等信息来完成对各种目标的定位、导航、监测和管理。
世界上最早的卫星导航系统是美国的子午仪导航系统(1964年开始运行)。
该系统的空间段由5-6颗卫星组成，采用多普勒定位原理，主要服务对象是北极星核潜艇，并逐步应用于各种海面舰船。
系统可在全球范围内提供全天候断续的二维定位。
系统建成后曾得到广泛应用，但该系统存在着定位实时性差、不能确定高程等缺陷，无法满足高精度、高动态用户的要求。
为满足日益增长的军事需要，20世纪60年代末70年代初，美国和前苏联分别开始研制全天候、全天时、连续实时提供精确定位服务的新一代全球卫星导航系统，至90年代中期全球卫星导航系统GPS和GLONASS均已建成并投入运行。
我国也建设了自主知识产权的北斗一号系统，并于2003年底正式开通运行。
欧盟筹建的GALILEO全球卫星导航系统正在计划实施之中。
卫星导航系统的出现，解决了大范围、全球性以及高精度快速定位的问题，最早应用于军用定位和导航，为车、船、飞机等机动工具提供导航定位信息及精确制导；为野战或机动作战部队提供定位服务；为救援人员指引方向。
随着技术的发展与完善，其应用范围逐步从军用扩展到民用，渗透至国民经济各部门。
其中包括海上和沙漠中的石油开发、交通管理、个人移动电话定位、商业物流管理、渔业、土建工程、考古…，卫星导航系统已成为数字地球、数字城市的空间信息基础设施。
●美国全球定位系统GPS GPS于60年代末开始研制，1973年系统方案正式诞生，1994年建成实用卫星导航系统，耗资120多亿美元。
全球导航卫星系统定位原理
全球导航卫星系统定位原理全球导航卫星系统（GNSS）是一种通过卫星来提供定位、导航和时间同步服务的系统。
它利用定位接收器接收来自多个卫星的信号，通过计算这些信号的时间差来确定接收器的位置。
全球导航卫星系统定位原理主要包括信号发射、信号接收和位置计算三个主要步骤。
首先，在全球导航卫星系统中，卫星发射设备通过肯定的轨道运行，并向地球上的接收器发送信号。
全球导航卫星系统（包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo和中国的北斗）各有自己的卫星网络，这些卫星以不同的轨道高度和角度分布在地球上的各个位置。
这些卫星通过高精度的原子钟同步发送信号。
接下来，接收器接收到卫星发射的信号。
接收器通常包含一个天线，用于接收卫星发射的无线电信号。
卫星发送的信号包括有关卫星位置和时间信息的数据，以及以特定频率传输的导航信号。
天线上的接收器将接收到的信号传输到处理单元。
最后，处理单元计算接收器的位置。
为了确定接收器在地球上的位置，接收器需要接收到至少四颗卫星的信号。
通过测量信号的到达时间差，接收器可以计算出信号从卫星到达接收器的时间。
每颗卫星发送的信号都带有时间戳，以确定发送信号的确切时间。
通过知道光速，接收器可以计算出从每颗卫星到达接收器所花费的时间。
通过同时测量四颗卫星的信号到达时间差，接收器可以计算出自己相对于卫星的距离。
通过测量到达四颗卫星的距离，接收器可以确定自己相对于每颗卫星的位置。
这种三角测量方法通常称为“多普勒（DOP）解算”。
利用这些距离信息，接收器可以计算出自己在地球上的位置，并显示在导航设备上。
除了确定位置外，全球导航卫星系统还可以提供导航和时间同步服务。
通过接收到来自多个卫星的信号，用户可以确定自己的方向和航向，并通过全球导航卫星提供的时间同步服务来保持准确的时间。
总结起来，全球导航卫星系统通过接收来自多颗卫星的信号，并通过计算信号的时间差来确定接收器的位置。
这种定位原理不仅可以提供准确的位置信息，还可以提供导航和时间同步服务，为人们的生活和工作提供了便利。
全球导航卫星系统(GNSS)信号采集回放仪测量结果不确定度评定示例
附录C测量结果的不确定度评定实例依据拟定的《全球导航卫星系统（GNSS ）信号采集回放仪校准规范》各项计量特性及校准条件与校准项目的规定进行校准。
主要针对回放信号频率偏差、回放信号功率等测量结果的不确定度进行评定。
被校采集回放仪型号为CGS9003，出厂编号为CGSJB10001MKY56KA1，生产厂家为深圳赛伦北斗，环境温度为23℃，相对湿度为30%，校准日期为2019年05月06日。
C.1 回放信号频率偏差的测量不确定度评定 C.1.1 测量模型用微波频率计数器直接读取被校采集回放仪回放信号的频率，回放信号频率偏差按公式（C.1）进行计算：10c f f f ∆=- （C.1）式中：f 0—信号发生器载波频点标准值； f 1—采集回放仪回放信号频率测量值；Δf c —回放信号频率偏差。
f 0、f 1之间的相关性可以忽略，考虑到以下因素影响：时基(Δf b )，分辨力(d)，被测量Δf c 的标准偏差可表示为10c b f f f f d ∆-+∆=+ （C.2）C.1.2 标准不确定度评定不确定度来源主要有：测量重复性引入的不确定度分量，信号发生器内部时基引入的不确定度分量，微波频率计数器引入的不确定度分量，分辨力引入的不确定度分量等。
C.1.2.1 测量重复性引入的标准不确定度分量u 1回放仪采集频率为1575420000Hz ，对被校采集回放仪输出信号的频率进行10次测量，结果如表1：表1 回放频率测量结果则u 1=s=1.6Hz ，测量重复性不确定度分量u 1=1.6 Hz 。
C.1.2.2信号生器内部时基的最大允许误差引入的标准不确定度分量u 2信号发生器内部时基的最大允许误差为±5×10-8，信号生器内部时基引入的不确定因素的区间半宽信号发生器指标A=5×10-8和产生频率f =1575420000Hz 决定，即a 2=A×f ，在该区间半宽内为均匀分布，取k =√3,不确定度分量u 2= a 2/√3=45.5Hz 。
全球六大GNSS介绍
北斗卫星导航系统覆盖范围：全球功能：北斗卫星导航系统致力于向全球用户提供高质量定位、导航和授时服务，包括开放服务和授权服务两种形式。
开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。
授权服务是为有高精度、高可靠卫星导航需求的用户，提供定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。
管理机构：中国卫星导航系统管理办公室。
空间段：北斗卫星导航系统由空间星座、地面控制和用户终端三大部分组成。
空间星座部分由5颗地球静止轨道（GEO）卫星和30颗非地球静止轨道（Non-GEO）卫星组成。
GEO 卫星分别定点于东经58.75度、80度、110.5度、140度和160度。
Non-GEO卫星由27颗中圆地球轨道(MEO)卫星和三颗倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星组成。
其中，MEO卫星轨道高度21500千米，轨道倾斜角55度，均匀分布在3个轨道面上;IGSO卫星轨道高度36000千米，均匀分布在3个倾斜同步轨道面上，轨道倾斜角55度，3颗IGSO卫星星下点轨迹重合，交叉点经度为东经118度，相位差120度。
地面控制部分由若干主控站、注入站和监测站组成。
主控站主要任务是收集各个监测站的观测数据，进行数据处理，生成卫星导航电文、广域差分信息和完好信息，完成任务规划与调度，实现系统运行控制与管理等；注入站主要任务是在主控站的统一调度下，完成卫星导航电文、广域差分信息和完好信息注入，有效载荷的控制管理；监测站对导航卫星进行连续跟踪监测，接收导航信号，发送给主控站，为卫星轨道确定和时间同步提供观测数据。
用户段：有各类北斗用户终端，以及与其卫星导航系统兼容的终端组成，能够满足不同领域和行业的应用需求。
服务区：东经84度到160度，南纬55度到北纬55度之间的大部分区域。
服务方式：包括开放服务和授权服务两种方式。
开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。
全球导航卫星系统的技术原理和应用
全球导航卫星系统的技术原理和应用全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，简称GNSS）是由卫星与地面交互的一种导航技术。
目前主要使用的系统有美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统、欧盟的Galileo系统和中国的北斗系统，这些系统可以提供很高的精度，并得到广泛应用。
一、技术原理GNSS系统的核心是一组在地球轨道上绕行的卫星。
这些卫星发送出信号，包括时间和位置信息，接收者可以接收到这些信号并通过计算准确的位置。
定位过程中需要对信号进行解码和计算，使接收者可以确定自己的位置。
这个过程是由一系列技术组成的。
1. 卫星卫星是GNSS系统的核心。
它们通过一个精确的轨道绕行地球，不停地发送信号。
目前各个系统不一定使用相同数量的卫星，但至少需要使用4个卫星才能确定位置。
2. 接收器接收器是高精度导航系统的关键组成部分。
它们用于接收卫星信号，并处理信号以计算用户的位置和速度。
接收器可以是硬件设备或软件。
3. 发射机发射机用于发送卫星信号。
它们包含电源、天线和发送器，可以提供时间、位置和速度信息。
4. 控制中心控制中心负责监控和控制卫星的轨道和其他系统。
控制中心还可以跟踪卫星的状态及其他信息。
二、应用GNSS系统被广泛应用于众多领域，它们可以提供高精度、24小时全天候服务。
例如：1. 汽车导航许多汽车都有GNSS接收器，可以用于定位车辆并提供导航。
导航可以提供车辆速度、剩余距离和到达时间等信息。
2. 跟踪和监控系统GNSS系统可以被用于追踪和监控许多物体，例如运输车辆、货物和动物。
这些系统可以提高运输效率，同时可以减少失窃、盗窃和其他损失。
3. 海洋航行GNSS系统对于监测海洋浪涌、船舶的位置和行动是非常重要的。
外部接收机和轨迹计算器可以为港口和海上的船舶提供准确的位置信息。
4. 航空导航GNSS系统可以提供非常精确的位置信息，有助于改善航空安全和导航。
航空公司使用GNSS系统来确定飞机的位置，并协调飞机的航行和调度。
2019年最新-GNSS的现状及发展-精选文档
2403
1(4)
06
2003.12.10 2004.01.29
2404
1(6)
01
2003.12.10 2004.12.08
2413
1(7)
13
2004.12.26 2005.10.05
2412
1(8)
06
2004.12.26 2005.02.25 2007.04.03
• 2019年启动,2000年运 行,包括服务:辅助测距 信息;完整性信息;广域 差分改正信息。
Galileo 组成
表2 GLONASS
卫星编号 796 795 701 712 797 715 716 717 792 714 713
2007 年 10 月 31 日在轨正常工作的 11 颗 GLONASS 卫星
COSMOS
所在轨道
频道
发射
开始服务
卫星编号 （所处轨位） 编号
日期
日期
2411
1(1)
07
2004.12.26 2005.02.06
2019年12月10日，第一颗GLONASS-M卫星入轨运 行，并于2019年01月29日开始向广大用户发送导航定位 信号(GLONASS-M卫星的导航电文增修了GPS与 GLONASS之间的系统时间差GPS等 8个参数)；这标志着 GLONASS现代化迈出了坚实的第一步。但是，2019年 10月31日，仅有11颗GLONASS卫星在轨正常工作，其 中包括2019年12月25日发射的3颗GLONASS卫星。
空间部分
用户
导航地面地球站
地面监测控制系统
GNSS从它问世开始， 静地卫星定轨观测网 就不是一个单一星座
系统，而是一个包括 国际卫星完好性监测网 GPS、GLONASS在内
gnss 原理
gnss 原理GNSS（全球导航卫星系统）是一种基于卫星定位技术的导航系统，通过一组卫星和地面设备来提供全球范围内的定位、导航和时间服务。
它的原理是基于三角测量和信号传播延迟的概念。
GNSS系统由多颗卫星组成，这些卫星分布在轨道上，每颗卫星都会周期性地向地面发射无线电信号。
接收器设备（如智能手机、导航仪等）通过接收这些信号，并利用信号传播延迟的原理，计算出自己与卫星的距离。
通过同时接收多颗卫星的信号，接收器可以进行三角测量，从而确定接收器的准确位置。
GNSS系统的原理是基于卫星信号的传播延迟。
卫星发射信号后，信号会在大气层中传播，同时会因为大气的影响而发生延迟。
接收器设备利用这种延迟，可以计算出自己与卫星的距离。
为了提高定位的准确性，接收器通常会同时接收多颗卫星的信号，并利用三角测量的原理来计算出自己的精确位置。
GNSS系统的工作原理还涉及到卫星的轨道和时间同步。
每颗卫星都会以一定的速度在轨道上运行，系统需要精确地计算出卫星的位置和运动轨迹。
同时，卫星发射的信号中也包含有时间信息，接收器可以通过接收多颗卫星的信号，并计算出信号传播的时间差，从而得到准确的时间。
GNSS系统的原理虽然简单，但实现起来却非常复杂。
首先，需要建立一个完善的卫星网络，确保卫星的分布和轨道的精确计算。
其次，需要开发先进的接收器设备，能够同时接收多颗卫星的信号，并进行高精度的计算。
此外，还需要建立一个可靠的数据传输和处理系统，将卫星信号传输到接收器，并进行数据处理和定位计算。
GNSS系统的应用非常广泛，包括导航、定位、地图制作、航空航天、军事等领域。
在航空领域，GNSS系统可以提供高精度的定位和导航服务，帮助飞行员准确地确定飞机的位置和航向。
在军事领域，GNSS系统可以用于导航和定位敌军目标，提高军事行动的精确性和效率。
GNSS系统是一种基于卫星定位技术的导航系统，通过卫星信号的接收和处理，可以确定接收器的准确位置。
它的工作原理是基于三角测量和信号传播延迟的概念。
全球四大卫星定位系统
全球四大卫星定位系统说起卫星定位导航系统，人们就会想到GPS，但是现在，伴随着众多卫星定位导航系统的兴起，全球卫星定位导航系统有了一个全新的称呼：GNSS(Global Navigation Satellite System)。
当前，在这一领域最吸引人眼球的要数美国的GPS卫星导航系统；此外，还有俄罗斯的“格洛纳斯”导航卫星系统，欧盟的“伽利略”导航卫星系统，以及我国自主开发的“北斗”导航卫星系统。
一、美国GPS系统GPS（Global Position System）全球定位系统是目前最成熟的卫星定位导航系统。
它是美国从上世纪70年代开始研制，历时20年，耗资近200亿美元，于1994年全面建成的新一代卫星导航与定位系统。
GPS利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力。
它是继阿波罗登月计划、航天飞机后的美国第三大航天工程。
如今，GPS已经成为当今世界上最实用，也是应用最广泛的全球精密导航、指挥和调度系统。
GPS全球定位系统由空间系统、地面控制系统和用户系统三大部分组成。
其空间系统由21颗工作卫星和3颗备份卫星组成，分布在20200千米高的6个轨道平面上，运行周期12小时。
地球上任何地方任一时刻都能同时观测到4颗以上的卫星。
地面控制系统负责卫星的测轨和运行控制。
用户系统为各种用途的GPS 接收机，通过接收卫星广播信号来获取位置信息，该系统用户数量可以是无限的。
GPS全球定位系统是美国为军事目的而建立的。
1983年一架民用飞机在空中因被误以为是敌军飞机而遭击落后，美国承诺GPS免费开放供民间使用。
美国为军用和民用安排了不同的频段，并分别广播了P码和C/A码两种不同精度的位置信息。
目前美国军用GPS精度可达1米，而民用GPS理论精度只有10米左右。
特别地，美国在90代中期为了自身的安全考虑，在民用卫星信号上加入了SA (Selective Availability)，进行人为扰码，这使得一般民用GPS接收机的精度只有100米左右。
gnss原理及应用
gnss原理及应用
GNSS（全球导航卫星系统）是一种基于卫星定位的全球定位
系统，它结合了多颗卫星、地面控制站和用户接收器，能够提供全球范围内的高精度定位、导航和时间服务。
GNSS的工作原理是通过将多颗卫星的信号接收并测量其传播
时间与发射时间差来计算接收器所处位置的方法。
每颗卫星的信号包含了精确的时刻信息和卫星位置、速度等数据，并通过卫星和用户接收器之间的信号传输进行通信。
用户接收器接收到至少4颗卫星的信号后，可以通过计算信号的传播时间差及卫星位置信息来确定用户接收器的位置，从而实现定位和导航功能。
GNSS的应用领域非常广泛。
在交通运输领域，GNSS被广泛
应用于汽车导航、航空航天导航、船舶导航等。
在测绘和地理信息领域，GNSS可以实现高精度的地图制作、地形测量和地
物定位等任务。
在农业领域，GNSS可以用于农机作业控制、
农作物生长监测等应用。
此外，GNSS还可以应用于海洋测量、探矿勘探、地震监测、灾害预警等领域。
除了定位和导航功能外，GNSS还可以提供高精度的时间服务。
由于卫星的高精度钟同步系统，GNSS可以提供纳秒级的时间
同步，广泛应用于电信、金融、科学研究等领域。
总之，GNSS是一种基于卫星定位的全球导航卫星系统，通过
多颗卫星的信号测量和计算来实现高精度的定位、导航和时间
服务。
它的应用涵盖了交通运输、测绘和地理信息、农业、海洋等多个领域。
全球导航卫星系统的原理及应用
全球导航卫星系统的原理及应用随着科技的不断发展，全球导航卫星系统（GNSS）已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
GNSS依赖于一组卫星和地面接收机的相互作用，可以提供位置、速度和时间信息，为人们的日常生活和商业活动提供了便利，也为各行各业的发展做出了贡献。
一、 GNSS的原理GNSS主要由卫星和接收机两部分组成。
卫星通过向地球表面发射导航信号和传输时间信号提供信息，而接收机则接收这些信号并计算其自身位置。
这些卫星上装载了高精度的原子钟，可以提供高精度的时间信号，使导航系统具备极高的精度和准确性。
此外，为保证卫星的正常工作，地面设有一定数量的监控站，对卫星进行维护和控制，确保信号传输的准确性和完整性。
二、 GNSS应用1. 交通运输领域GNSS在道路、铁路和航空领域均有广泛的应用。
航空领域中，PBN（性能基于导航）目前是一种非常普遍的航行方式。
PBN依靠GNSS系统计算出飞机的位置和航向，使得飞行员可以更加准确地掌握飞机的位置和航向，从而增加飞行的安全性。
2. 海洋工业领域在海洋工业领域，GNSS可以帮助海洋开发公司准确掌握船舶航行位置，以便更好地规划海底管道、地震勘探和海洋地质调查。
同时，GNSS还可用于海上移动浮式平台、潜水器、浮标等海洋设备位置的监控和导航。
3. 农业领域GNSS可以帮助农民对农田进行更精细的管理。
农民可以使用GNSS对田地进行勘测和测量，以便更加精确地制定种植计划。
此外，GNSS还可用于智能农机的导航和控制，提高了农机的使用效率和精度。
4. 其他领域在城市规划、建筑工程、环保和资源管理等领域，GNSS都可以提供有益的帮助。
例如，在建筑工程中，GNSS可以帮助建筑师更加准确地掌握建筑物的定位和立面，从而设计出更加合理的建筑结构。
总之，GNSS已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
其广泛应用为人们的日常生活和商业活动提供了便利，也为各行各业的发展做出了贡献。
我相信随着科技的不断发展和创新，GNSS将会有更广泛的应用。
全球导航卫星系统的功能和应用
全球导航卫星系统的功能和应用全球导航卫星系统（GNSS）是一种通过卫星和地面设备相结合的全球导航定位系统。
其主要功能是向用户提供准确的时间、空间定位和导航服务。
GNSS利用位于地球轨道上的卫星和从地面接收器收集的信号，通过计算信号传播时间和位置，从而确定用户的准确位置和方向。
全球导航卫星系统由多颗轨道卫星和地面控制站组成，最知名的系统包括美国的GPS（全球定位系统）、俄罗斯的 GLONASS、欧洲的Galileo和中国的北斗导航系统。
这些系统可以提供全球范围的导航和定位服务，无论是陆地、海洋还是空中，都能够获得高精度的信号。
全球导航卫星系统的主要功能包括时间同步和位置定位。
在时间同步方面，GNSS可以提供非常准确的时间信号，广泛用于科学研究、通信网络同步、金融交易等领域。
在位置定位方面，GNSS通过三角测量原理确定用户的准确位置，能够满足不同领域的需求。
比如，在交通运输领域，司机通过车载GNSS导航系统可以准确导航，避免迷路，提高行车安全。
在航空航天领域，GNSS可以用于飞行导航、飞机跟踪和空中交通管制，提高航空安全性和效率。
除了时间同步和位置定位外，全球导航卫星系统还有许多其他应用。
在农业领域，GNSS可以用于土壤养分管理、精确种植和农药施用，提高农业生产效率。
在气象领域，GNSS可以用于气象观测和预报，提供准确的天气信息，有助于灾害预警和决策制定。
在测绘和地理信息领域，GNSS可以用于绘制地图、测量地形和地球形状变化，提供精确的地理数据。
在野外探险和户外运动领域，GNSS可以用于定位和紧急救援，确保户外活动的安全性。
全球导航卫星系统还在科学研究、资源勘探和公共安全等领域有着广泛的应用。
比如，在航天探测领域，GNSS可以用于测量卫星轨道和航天器位置，为航天任务提供导航和定位支持。
在海洋、石油和矿产勘探领域，GNSS可以用于测量平台位置、石油开采和矿产勘探活动。
在公共安全领域，GNSS可以用于紧急救援、灾害管理和安全监测，提供及时的位置信息，有助于救援行动的组织和决策。
gnss卫星定位原理
gnss卫星定位原理GNSS（全球导航卫星系统）是一种基于卫星定位的技术，它能够提供全球范围内的位置信息和导航服务。
GNSS卫星定位原理是指通过接收来自卫星的信号，利用测距和三角定位等技术手段，确定接收器的位置和速度。
GNSS系统由一组卫星、地面控制站和用户接收器组成。
卫星以地球轨道的形式运行，每颗卫星都携带有精确的原子钟和广播导航信号。
地面控制站负责监控卫星的运行状态和时钟精度，并向卫星发送校正信号。
用户接收器则是GNSS系统的终端设备，用于接收卫星信号并进行位置计算。
GNSS系统的工作原理是基于三角测量原理。
当接收器接收到来自至少四颗卫星的信号时，它可以通过测量信号的传播时间来确定卫星与接收器之间的距离。
这个测量过程称为测距。
通过测距和知道卫星的位置信息，接收器可以利用三角定位算法计算出自己的位置。
在进行测距时，接收器会比较卫星发送信号的时间和接收信号的时间，通过计算时间差来确定距离。
由于信号的传播速度是已知的，所以可以通过时间差来计算距离。
同时，接收器还会考虑信号在大气层中传播时受到的影响，如延迟和折射等，以提高测距的精度。
除了测距，GNSS系统还利用卫星的轨道参数和钟差信息来进行位置计算。
卫星的轨道参数包括卫星的位置、速度和加速度等信息，而钟差指的是卫星钟与地面控制站钟之间的差异。
接收器可以通过这些信息来计算出自己的位置和速度。
GNSS系统的精度受到多种因素的影响，包括信号传播时的大气层干扰、接收器的硬件性能、地形和建筑物的遮挡等。
为了提高定位精度，GNSS系统采用了差分定位和增强定位技术。
差分定位是指利用两个或多个接收器同时测量信号，并比较它们的测距结果，从而消除误差。
增强定位技术则是通过使用地面基站和外部参考数据来提高定位精度。
近年来，GNSS技术在各个领域得到了广泛应用。
它被用于航空航天、交通运输、军事防务、测绘和地理信息等领域。
在航空航天领域，GNSS系统可以提供飞行导航和飞行管理服务，提高航班的安全性和效率。
全球导航卫星系统(GNSS)高动态抗干扰系统设计
办公自动化杂志一、引言由于GNSS 在不同环境中，都极易受到各种干扰的影响，给卫星的定位、捕获、跟踪造成困难[1]。
尤其是在高动态情况下，由于接收机平台的高速运动或转动，干扰相对于接收机的来向会发生快速变化，使得现有的抗干扰技术性能严重降低。
为了确保接收机能够在高动态环境下正常工作，卫星导航高动态抗干扰系统的设计具有一定现实意义[2]。
加宽零陷技术可以增加抗干扰算法形成的零陷宽度，从而有效抑制高动态下角度变化剧烈的干扰信号。
目前加宽零陷算法主要包括在干扰方向施加导数约束、虚拟干扰源、频带扩展以及假设干扰信号服从一定分布函数来实现零陷加宽的目的[3]。
以上几种方法均未对高动态下干扰信号进行具体分析，文献[4]通过仿真干扰扩展角度，得出其形态基本服从Lapalac 分布，从而提出了Laplace 加宽零陷算法。
本文将采用该算法，结合目前最常用的卫星导航干扰抑制算法———最小功率算法，建立零陷加宽的卫星导航高动态抗干扰系统。
二、高动态抗干扰算法空域自适应滤波是一种能够有效抑制空间干扰的技术手段，也是目前最常用的卫星导航抗干扰方法。
它通过空间采样处理，在干扰信号来向上自适应形成零陷，从而达到抑制干扰信号、保护有用信号的目的。
最常用的卫星导航抗干扰系统是采用最小功率算法实现的。
该方法在干扰信号来向能够自适应产生零陷，干扰信号越强、零陷越深。
算法计算量小、易于工程实现，特别适用于实际系统。
最小功率算法通过求解以下优化问题来获得最优加权矢量：（1）全球导航卫星系统（GNSS ）高动态抗干扰系统设计姜雪瑶段增慧龚丽（天津商业大学信息工程学院天津300134）摘要：在高动态环境下，由于干扰信号来向剧烈变化以及常用干扰抑制方法形成零陷较窄，使得干扰很容易移出零陷位置而导致接收机定位精度下降或失效，所以提高高动态下卫星导航的抗干扰能力是亟待解决的问题，研究高动态卫星导航抗干扰系统具有一定的现实意义。
本文基于软件无线电思想，采用零陷加宽算法，设计了高动态条件下的卫星导航抗干扰系统，并仿真验证了系统的有效性。
全球导航卫星系统原理
全球导航卫星系统原理全球导航卫星系统（GNSS）是一种利用一系列卫星定位和导航的系统，其原理是利用卫星与接收器之间的测距关系确定接收器在地球上的位置。
下面将详细介绍GNSS的工作原理。
GNSS系统主要由多颗卫星组成，这些卫星定期向地面发送信号，接收器通过接收这些信号来确定自身的位置。
这些卫星通过地面的控制站进行监控和管理，确保它们的运行和发送的信号准确可靠。
接收器收到卫星发送的信号后，首先需要通过测量信号从不同卫星到达的时间来确定卫星与接收器之间的距离。
这需要使用一种称为“时间差测量”的技术，接收器将收到的信号与自身生成的本地信号进行比较，并计算出信号的传播时间。
通过测量多个卫星的信号传播时间，接收器可以计算出自身与卫星之间的距离。
同时，接收器还需要知道每颗卫星的精确位置。
为了确定卫星的位置，每颗卫星会定期向地面的控制站发送它们的精确轨道信息。
接收器通过接收和处理这些信息，可以确定每颗卫星的位置和运动状态。
一旦接收器确定了至少4颗卫星的距离和位置，它就可以使用三角定位原理来确定自身的位置。
三角定位原理是基于两个距离和一个角度的关系来计算位置，通过计算交叉点来确定接收器所在的位置。
使用更多的卫星可以提高定位的准确性和可靠性。
除了位置信息，GNSS系统还可以提供导航和时间同步等功能。
通过不断接收卫星发送的信号，接收器可以实时计算自身的运动速度和方向，从而实现导航功能。
此外，由于卫星都同步地发送时间信号，接收器可以通过接收多个卫星的时间信息进行精确的时间同步。
在日常生活中，GNSS系统已经广泛应用于航海、航空、车辆导航、移动通信等领域。
人们可以通过使用GNSS接收器来确定自身的位置，并为导航提供准确的方向指引。
此外，由于GNSS提供了高精准的时间服务，它还被广泛应用于金融交易、科学研究和通信系统等需要精确时间基准的领域。
总结起来，全球导航卫星系统通过利用卫星与接收器之间的测距关系和卫星的精确位置信息，可以准确地确定接收器在地球上的位置。
全球导航卫星系统的组成与工作原理
全球导航卫星系统的组成与工作原理导航卫星系统（GNSS）是一种基于卫星定位技术的导航系统，可以在全球范围内提供准确的位置、速度和时间信息。
全球导航卫星系统的组成包括卫星、地面控制站和用户接收装置，通过它们的协同工作，实现了高精度的导航定位。
全球导航卫星系统由多颗卫星组成，这些卫星分布在地球的轨道上，通过相互通信和配合运行，提供全球定位覆盖。
目前，最著名的全球导航卫星系统是美国的GPS（Global Positioning System），欧盟的伽利略导航系统，俄罗斯的格洛纳斯系统，以及中国的北斗导航系统。
卫星是全球导航卫星系统的核心组成部分。
它们以特定的轨道围绕地球运行，通过向地面发送信号，使用户可以接收到卫星的定位信息。
卫星发射时，会携带精确的时钟设备，利用卫星的运动和信号的传输时间差来计算用户位置。
地面控制站是全球导航卫星系统的运营中枢，它们负责监控和控制卫星的运行，确保卫星的稳定性和准确性。
地面控制站通过与卫星的通信链路进行数据交换，实时更新卫星的位置和运动参数，以保持导航系统的可用性和精度。
用户接收装置是个人和机构使用全球导航卫星系统的终端设备，它们通过接收卫星发射的信号，计算出自身的位置和速度。
用户接收装置内置有卫星轨道数据库和处理器，能够对接收到的信号进行解析和计算，提供准确的导航定位信息。
全球导航卫星系统的工作原理涉及时间和距离的测量。
卫星发射信号时，会包含卫星的位置和运动信息，并携带有精确的时间信息。
用户接收装置接收到信号后，会测量信号的传输时间，并与卫星发送信号的时间进行比较，从而计算出信号传播的距离。
用户接收装置接收到多颗卫星的信号后，会通过三角测量法计算自身的位置。
这种方法基于距离的测量原理，用户接收装置通过测量与不同卫星之间的距离，并利用卫星的位置信息，可以确定自身位置所在的交叉点。
全球导航卫星系统在军事、航空、交通、地质勘探等领域有着广泛的应用。
它为军事作战提供了高精度的定位和导航支持，使飞机、船舶和车辆可以精确导航，避免碰撞和迷航。
全球卫星导航系统的原理与使用方法
全球卫星导航系统的原理与使用方法全球卫星导航系统（GNSS）是现代全球定位与导航的基石。
它利用一组由地球轨道上的卫星组成的网络，向用户提供高精度的位置、速度和时间信息。
目前，全球卫星导航系统主要由美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo和中国的北斗组成。
本文将介绍全球卫星导航系统的工作原理以及使用方法。
全球卫星导航系统的工作原理可以简单地概括为“三步走”。
首先，卫星发射控制中心将GPS导航卫星发射到地球轨道上。
每颗卫星都会发射无线电信号，信号中包含有关卫星位置和时间的信息。
然后，接收器上的接收天线接收到这些信号。
最后，接收器分析接收到的信号，计算出用户的位置、速度和时间信息。
在 GNSS 中，至少需要接收到四颗卫星的信号才能进行定位。
这是因为接收器需要通过卫星的位置信息来计算出自身相对于这些卫星的距离，进而确定自己的位置。
利用接收到的信号，接收器会进行距离测量，然后使用三角定位的原理计算出用户的位置。
使用全球卫星导航系统可以有多种不同的应用。
首先，它广泛应用于航空航天领域。
航空器可以利用全球卫星导航系统精确地确定自己的位置和飞行状态，从而提供航行安全保障。
其次，全球卫星导航系统在汽车导航和位置服务中也有重要的应用。
许多汽车配备了内置的导航系统，可通过卫星信号指引司机到达目的地。
同时，全球卫星导航系统还被广泛用于海洋和陆地勘探、测绘、气象预报以及军事用途等。
为了更好地使用全球卫星导航系统，用户需要了解一些基本操作和技巧。
首先，接收器需要处于开放区域，并与至少四颗卫星保持良好的接收信号。
遮挡物如高楼大厦、密集的树林以及地下车库等都可能影响接收到的信号质量。
其次，为了提高定位的准确性，用户可以使用差分GPS技术。
差分GPS技术通过同时使用两个或多个接收器，提供更高的定位精度。
此外，全球卫星导航系统的使用还需要注意保护用户的隐私，避免个人位置信息泄露。
随着科技的不断进步，全球卫星导航系统在未来将继续发展和完善。
GNSS系统构成和作业原理
GNSS系统构成和作业原理GNSS（全球导航卫星系统）是由多颗卫星、地面控制站和用户接收设备组成的一种导航系统，它利用卫星间的测距和测速等数据，为用户提供全球范围内的高精度定位和导航服务。
目前全球有多个国家独立运营的GNSS系统，其中最知名的是美国的GPS系统。
1.卫星：GNSS系统中的卫星是核心组成部分，通过高度和轨道分布在地球周围形成一个全球覆盖网。
这些卫星通过精确的测时和定轨技术，通过无线电信号将定位和导航数据传输给用户接收设备。
2.地面控制站：地面控制站用于控制和管理卫星运行状态，包括校正卫星精确的轨道和时间信息。
地面控制站也负责发送卫星运行所需的指令和数据，确保卫星系统运行的精确性和可靠性。
3.用户接收设备：用户接收设备是GNSS系统中最终用户使用的硬件设备，它通过接收卫星发送的无线电信号，计算自身的位置和速度。
用户接收设备也负责解读和处理卫星发送的导航数据，以提供用户所需的定位和导航服务。
1.定位：GNSS系统根据卫星和用户接收设备之间的测时差（Time of Arrival, TOA）原理，计算出用户设备相对于卫星的距离，并利用多个卫星的测距数据，通过三角测量法确定用户设备的三维位置。
2.导航：GNSS系统通过用户接收设备接收的卫星数据，计算出用户的速度和方向，从而提供精准的导航服务。
导航服务可以包括实时导航、路径规划和航行辅助等功能，适用于航空、航海、汽车导航等各个领域。
3.校正和误差修正：GNSS系统在数据传输过程中会遇到各种误差，包括大气延迟、地球自转等。
为了提高定位和导航的准确性，GNSS系统会通过地面控制站发送校正数据，对接收到的卫星数据进行校正和修正，从而减小定位误差。
4.多普勒效应：GNSS系统中的卫星发送的信号会因为运动而产生多普勒效应，即频率的变化。
用户接收设备可以通过测量多普勒频移，进而计算卫星和用户之间的相对速度。
5.时钟同步：GNSS系统中的卫星和用户接收设备依赖准确的时间信息进行计算。
gnss工作原理
gnss工作原理GNSS（全球导航卫星系统）是一种基于卫星定位的导航系统，它利用一组位于地球轨道上的卫星来提供全球范围内的定位、导航和定时服务。
GNSS的工作原理可以简单地概括为卫星发射信号，接收器接收信号并计算位置。
GNSS系统由多颗卫星组成，这些卫星分布在地球轨道上，并通过无线电信号与地面上的接收器进行通信。
每颗卫星都具有精确的轨道参数和时间信息，这些信息通过导航消息传输给接收器。
接收器是GNSS系统的关键组成部分，它接收来自卫星的信号，并通过计算来确定自身的位置。
接收器通过测量从多颗卫星接收到的信号的时间差来计算距离。
通过同时接收多颗卫星的信号，接收器可以使用三角定位原理计算出自身的位置。
在接收器计算位置之前，需要进行一些预处理步骤。
首先，接收器需要收集足够数量的卫星信号以确保精确的定位。
其次，接收器需要对信号进行解调和解码，以提取出有用的导航信息。
最后，接收器需要进行信号的误差校正，包括对大气延迟、钟差和多径效应等进行校正。
一旦接收器完成了这些预处理步骤，它就可以开始计算自身的位置。
接收器使用三角定位原理，通过测量多颗卫星信号的时间差来计算自身与卫星的距离。
通过同时测量多颗卫星的距离，接收器可以确定自身的位置。
为了提高定位的准确性，接收器通常会使用更多的卫星信号，并使用差分定位技术进行误差校正。
除了定位功能，GNSS还可以提供导航和定时服务。
导航功能通过计算接收器的位置和速度来提供导航指引。
定时服务则通过卫星的高精度钟来提供准确的时间信息。
总结起来，GNSS是一种基于卫星定位的导航系统，它利用卫星发射信号并通过接收器计算位置。
通过测量多颗卫星信号的时间差，接收器可以确定自身的位置。
除了定位功能，GNSS还可以提供导航和定时服务。
GNSS的工作原理简单而有效，为我们的日常生活提供了准确的定位和导航服务。
全球导航卫星系统发展进程
全球导航卫星系统发展进程全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）是由一系列卫星和地面控制站组成的系统，用于提供全球定位、测量和导航服务。
GNSS是当今世界上最复杂、最精密的系统之一，其发展历程经历了无数次的挑战和变革。
一、GNSS的起步阶段GNSS首先被提出的是美国的GPS（Global Positioning System），该系统由美国国防部发起，旨在为美国军事提供定位和导航服务。
GPS于1978年正式启动，先后经历了发射卫星、建立地面站、进行试验等阶段，直到1993年，GPS正式向全球民用化。
GPS给定位导航和地理信息应用带来了革命性影响，也激发了全球其他国家加入GNSS竞争的热情。
随着时间的推移，欧盟推出了Galileo系统、俄罗斯推出了GLONASS系统、中国推出了北斗卫星导航系统，这些系统都是在模仿GPS原理的基础上进行开发的。
Galileo系统的建设始于2002年，GLONASS系统于1976年开始研发，但由于资金短缺和政治环境变动，GLONASS的发展进程非常缓慢；北斗系统则于1994年启动 and 同时工程师们还按照GPS的设计方案构建了BD-1，后来逐渐完善的BD-2和BD-3版本，北斗系统于2018年完成全球组网，并开始提供全球服务。
二、GNSS的应用领域随着GNSS系统的发展和成熟，其应用也越来越广泛。
在航空领域，GNSS可以为民航、航空海运等提供空中导航、飞行监控和杆位控制等服务。
在海事领域，GNSS可以用于海上导航和防护，减少船只碰撞和海上事故。
在陆地领域，GNSS可以为交通导航、城市规划、农业生产和自然灾害监测等领域提供帮助。
到目前为止，GNSS系统的应用已经覆盖了很多领域。
人们使用这些系统进行导航、旅游、运动、农业、天气预报等方面，也利用GNSS进行科学研究、地质勘测和环保监测等方面。
此外，GNSS还被广泛用于交通监管、救援和军事应用等领域。