GPS定位原理及应用简介精品PPT课件
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《gps导航定位》课件
《GPS导航定位》PPT课 件
探索令人着迷的GPS导航定位世界。了解导航定位的原理、系统、技术，以及 其在车辆、船舶和航空导航中的应用。
什么是GPS导航定位
GPS导航定位是一种基于卫星系统的定位技术，可精确定位全球任何位置，并 提供导航指引和路径规划。 GPS导航定位的应用场景包括汽车导航、旅行、户外探险等。
GPS导航定位在现代生活中起着重要作用，未来仍面临挑战和机遇。 不断提升技术和应用，GPS导航定位将为我们带来更好的导航体验和便利性。
GPS导航定位的技术
GPS导航定位技术经历了多年的发展，并不断提高精度和功能。 未来，GPS导航定位技术将进一步发展，包括更高的精度、更多的应用领域和 增强现实导航等。
GPS导航定位的应用
GPS导航定位在车辆导航中被广泛应用，提供行驶指引、实时交通信息和路径 规划。
此外，GPS导航定位还在船舶导航和航空导航中起着关键作用，提高安全性和 效率。
ห้องสมุดไป่ตู้
GPS导航定位的原理
GPS导航定位通过接收来自卫星的信号来确定位置，使用三角定位原理计算精 确的经纬度坐标。 信号原理涉及卫星、接收机、时钟和测距等关键组件。
GPS导航定位的系统
GPS导航定位系统由卫星、地面控制站、用户接收机和导航数据库组成。 各个系统之间相互配合，共同实现高精度的导航定位服务。
GPS导航定位的优缺点
探索令人着迷的GPS导航定位世界。了解导航定位的原理、系统、技术，以及 其在车辆、船舶和航空导航中的应用。
什么是GPS导航定位
GPS导航定位是一种基于卫星系统的定位技术，可精确定位全球任何位置，并 提供导航指引和路径规划。 GPS导航定位的应用场景包括汽车导航、旅行、户外探险等。
GPS导航定位在现代生活中起着重要作用，未来仍面临挑战和机遇。 不断提升技术和应用，GPS导航定位将为我们带来更好的导航体验和便利性。
GPS导航定位的技术
GPS导航定位技术经历了多年的发展，并不断提高精度和功能。 未来，GPS导航定位技术将进一步发展，包括更高的精度、更多的应用领域和 增强现实导航等。
GPS导航定位的应用
GPS导航定位在车辆导航中被广泛应用，提供行驶指引、实时交通信息和路径 规划。
此外，GPS导航定位还在船舶导航和航空导航中起着关键作用，提高安全性和 效率。
ห้องสมุดไป่ตู้
GPS导航定位的原理
GPS导航定位通过接收来自卫星的信号来确定位置，使用三角定位原理计算精 确的经纬度坐标。 信号原理涉及卫星、接收机、时钟和测距等关键组件。
GPS导航定位的系统
GPS导航定位系统由卫星、地面控制站、用户接收机和导航数据库组成。 各个系统之间相互配合，共同实现高精度的导航定位服务。
GPS导航定位的优缺点
《GPS定位原理》课件
Baidu Nhomakorabea
GPS信号
每个GPS信号都包含卫星的编号、时钟、位置和发射时间等重要信息。
GPS接收机
GPS接收机通过接收GPS信号并计算位置来实现定位功能。至少需要接收4个卫星信号。
GPS应用
GPS广泛应用于航空、海运、陆地交通、野外探险等领域。也常用于导航、地 图、疫情追踪等应用中。
总结
GPS定位原理基于卫星发射的信号计算位置，至少需要接收4个卫星的信号进行定位。GPS应用广泛，包括航空、陆 地交通、野外探险等领域。
《GPS定位原理》PPT课 件
欢迎来到《GPS定位原理》PPT课件！我们将介绍全球定位系统（GPS）的工作 原理以及其广泛应用于航空、海运和陆地交通等领域的重要性。
什么是GPS
GPS是全球定位系统，是由美国国防部研制和管理的全球性卫星导航定位系统。
GPS定位原理
通过计算卫星信号的发送和接收时间以及接收机的速度，确定位置。至少需 要接收4个卫星信号。
GPS 北斗定位原理PPT课件
用差分GPS技术，在区域中布设一个差分 GPS网，该网由若干个基准站和一个监控 站组成。用户通过接收多个基准站所提供 的修正信息，获得更高精度的定位结果。 LADGPS的作用半径比较小,例如通常伪距 差分的作用半径不超过150 km,这时用户站 的实时定位精度一般可提高至±3 m～5 m.
2、广域差分
使用 范围
• 开阔地区的加密测量、工程定位及碎部测量、道路测量、 地籍测量等
3. 动态相对定位原理
定义
• 建立基准站，并安置GPS接收机，连续跟踪所有可见 卫星。另一台GPS接收机，安置在运动载体上，其上 的GPS接收机与基准站的GPS接收机同步观测GPS卫 星，以确定载体在每个观测历元的瞬时位置。
二、GPS系统组成
1
3
2
一、GPS构成
1.空间部分
• 24颗卫星分布在6 个轨道面（其中 有3颗卫星是备 用）。
• 可保证在地球上 任一点任意时刻 有4颗以上的卫星 观测。
2.地面监控系统
• 监测站：采集 GPS卫星数据和 当地环境数据。
• 主控站：编算导 航电文、卫星星 历等信息。
• 注入站：注入导 航电文。
精度10 至40米
由于卫星星历误差、接收机时钟与卫星时钟同步差、大气折射误差等各种误 差，导致其精度不高，无法满足精密定位的需求，相对定位应运而生。
2.相对定位原理
2、广域差分
使用 范围
• 开阔地区的加密测量、工程定位及碎部测量、道路测量、 地籍测量等
3. 动态相对定位原理
定义
• 建立基准站，并安置GPS接收机，连续跟踪所有可见 卫星。另一台GPS接收机，安置在运动载体上，其上 的GPS接收机与基准站的GPS接收机同步观测GPS卫 星，以确定载体在每个观测历元的瞬时位置。
二、GPS系统组成
1
3
2
一、GPS构成
1.空间部分
• 24颗卫星分布在6 个轨道面（其中 有3颗卫星是备 用）。
• 可保证在地球上 任一点任意时刻 有4颗以上的卫星 观测。
2.地面监控系统
• 监测站：采集 GPS卫星数据和 当地环境数据。
• 主控站：编算导 航电文、卫星星 历等信息。
• 注入站：注入导 航电文。
精度10 至40米
由于卫星星历误差、接收机时钟与卫星时钟同步差、大气折射误差等各种误 差，导致其精度不高，无法满足精密定位的需求，相对定位应运而生。
2.相对定位原理
GPS卫星定位原理及其应用.ppt课件
10/20/2023
10
减弱对流层折射改正项残差影响的主要措施
1.尽可能充分地掌握观测站周围地区的实时气象资料。
2.利用水汽辐射计，准确地测定电磁波传播路径上的水汽 积累量，以便精确的计算大气湿分量的改正项。
3.利用相对定位的差分法来减弱对流层大气折射的影响。
4.完善对流层大气折射改正模型。
10/20/2023
初相角 角频率 振幅
10/20/2023
7
电磁波传播中常用公式的转换
10/20/2023
8
大气层对电磁波传播的影响
根据电磁波传播的不同影响，一般可将大气层分为： 1.对流层
系指从地面上约40Km范围内的大气底层。 对流层具有很强的对流作用，云、雾、雨、雪、风
等主要天气现象，均出现在其中，这些对电磁波的
载 波 L1 的 波 长 为 19 cm ，L2 的 波 长为 24 cm
接收仪将接收到的卫星载波 信 号的 相 位 与 其 自 身 产 生 的 参 考 载 波信 号 的 相 位 进 行 比 较
接 收 仪 开 机 后，相 位 整 周 数 未 知 (带 有 整 周 模 糊 度 )
跟踪卫星时间较长时距离的 变 化可 以 测 定 ( 整 周 数 保 持 不变)
接收到的 卫 星相位
接收仪复制 出 的相位
T
D=c
10/20/2023
《GPS卫星定位原理》课件
2
GPS定位误差
列举影响GPS定位精度的因素，如卫星几何、钟差和接收机误差。
3
GPS定位精度提高方法
提供改善GPS定位精度的方法，如增加卫星数量和使用差分GPS技术。
五、GPS应用
军事领域应用
说明GPS在军事上的多种应用， 如导航、目标定位和军事行动协 调。
民用领域应用
介绍GPS在民用领域中的广泛应 用，如车载导航、运动追踪和位 置服务。
《GPS卫星定位原理》 PPT课件
通过本课件，你将了解GPS卫星定位的原理和应用。我们将探讨GPS定位的基 本概念、信号结构、接收机原理以及定位误差和精度提高方法等内容。
一、引言
GPS定位概述
介绍GPS定位技术的基本原理 和作用。
GPS发展历史
回顾GPS技术的发展过程和重 要里程碑。
GPS系统组成
解释GPS系统中的卫星、地面 控制和用户设备的组成部分。
二、GPS信号
1 GPS信号结构
详细说明GPS信号的多频带结构和每个频段的作用。
2 GPS信号属性
列举GPS信号的属性，例如码类型、数据速率和功率。
3 GPS信号发射
概述GPS卫星如何发射信号并覆盖整个地球。
三、GPS接收机
GPS接收机结构
未来发展趋势
展望GPS技术在未来的发展前景， 例如更多的卫星部署和增强的定 位精度。
卫星定位导航系统原理及应用串讲课件
GPS卫星信号结构---测距码
作用
测距:通过测时实现测距。
性质
伪随机噪声码（PRN － Pseudo Random Noise） 不同的码（包括未对齐的同一组码）间的相关系数
为0或1/n（n为码元数） 对齐的同一组码间的相关系数为1 GPS信号中使用了伪随机码编码技术，识别和分
离各颗卫星信号，并提供无模糊度的测距数据。
42
伪随机噪声码测距原理
卫星发射一伪随机噪声码，而接收机内也产 生一伪随机噪声码，且两个码序列是相同的m 序列，时间也是精确同步的。 当卫星信号经过传播距离的时间延迟ﺡ到达接 收机，与本地复制码进行相关处理时，移动本 地码，使相关函数达到最大值，本地码所移动 的延迟值就是卫星信号的传播延迟（ﺡ传播时间 ），它乘上光速即为所测距离。
由于GPS卫星的数目较多，且分布合理， 所以地球上的任何地点均可同时观测到至少 4颗卫星，从而能达到全球、全天候连续地 三维定位。
3
GPS系统的特点
第二，功能多，精度高
C/A码 单点定位
P码 单点定位
定位精度 14m
(SA OFF)
3m
测速精度 0.3m/s 0.1m/s
授时精度 500ns 100ns
25
想象有一椭圆柱面 横套在地球椭球体 外面，并与某一条 子午线（称中央子 午线或轴子午线） 相切，椭圆柱的中 心轴通过椭球体中 心，然后用一定的 投影方法将中央子 午线两侧各一定经 差范围内的地区投 影到椭圆柱面上， 再将此柱面展开即 成为投影面。
《GPS概述》课件
控制中心
控制中心维护卫星轨道参数，确保卫星系统的高精度和稳定性。
GPS的应用领域简介
• 汽车导航系统 • 航空航天领域 • 军事用途 • 户外探险 • 船舶导航
GPS的优势和局限
1
优势
高精度定位能力
2
优势
全天ຫໍສະໝຸດ Baidu工作
3
局限
信号受阻的室内环境下定位不准确
GPS的未来发展趋势
增强定位精度
通过更先进的技术和算法，提 高GPS的定位精度。
《GPS概述》PPT课件
GPS的定义和概念
全球定位系统（GPS）是一种基于卫星导航技术的定位与导航系统。它由多 颗卫星和地面接收设备组成，用于确定地球上任何地点的精确位置和导航信 息。
GPS系统组成与原理
卫星
GPS系统由一系列飞行在地球轨道上的卫星组成，通过无线信号传输导航信息。
地面接收设备
地面接收设备收集卫星发出的信号，并进行解码，计算出准确的位置和导航信息。
创新应用领域
卫星系统扩展
GPS将在更多行业中得到应用， 如智能交通、物流管理和环境 监测等。
增加卫星数量和覆盖范围，提 高GPS系统的性能和可靠性。
GPS使用中应注意的注意事项
1 保持设备充电
确保GPS设备始终有足够的电量，以避免无法定位的情况。
2 更新地图和软件
定期更新GPS设备的地图和软件，以获取最新的导航信息。
控制中心维护卫星轨道参数，确保卫星系统的高精度和稳定性。
GPS的应用领域简介
• 汽车导航系统 • 航空航天领域 • 军事用途 • 户外探险 • 船舶导航
GPS的优势和局限
1
优势
高精度定位能力
2
优势
全天ຫໍສະໝຸດ Baidu工作
3
局限
信号受阻的室内环境下定位不准确
GPS的未来发展趋势
增强定位精度
通过更先进的技术和算法，提 高GPS的定位精度。
《GPS概述》PPT课件
GPS的定义和概念
全球定位系统（GPS）是一种基于卫星导航技术的定位与导航系统。它由多 颗卫星和地面接收设备组成，用于确定地球上任何地点的精确位置和导航信 息。
GPS系统组成与原理
卫星
GPS系统由一系列飞行在地球轨道上的卫星组成，通过无线信号传输导航信息。
地面接收设备
地面接收设备收集卫星发出的信号，并进行解码，计算出准确的位置和导航信息。
创新应用领域
卫星系统扩展
GPS将在更多行业中得到应用， 如智能交通、物流管理和环境 监测等。
增加卫星数量和覆盖范围，提 高GPS系统的性能和可靠性。
GPS使用中应注意的注意事项
1 保持设备充电
确保GPS设备始终有足够的电量，以避免无法定位的情况。
2 更新地图和软件
定期更新GPS设备的地图和软件，以获取最新的导航信息。
GPS原理(PowerPoint)
WGS-84 坐标系统的全称是World Geodical System-84 (世界大地坐标系-84), 它是一个地心地 固坐标系统。WGS-84 坐标系统由美国国防部制 图局建立，于1987 年取代了当时GPS 所承受的坐 标系统WGS-72 坐标系统而成为现在GPS所使用 的坐标系统。
WGS-84 坐标系的坐标原点位于地球的质心，Z 轴指向BIH 1984.0 定义的协议地球极方向，X 轴 指向BIH 1984.0 的启始子午面和赤道的交点，Y 轴与X 轴和Z 轴构成右手系。
GPS进展历程
无线电导航系统
●罗兰--C ● Omega〔奥米茄〕 ●多卜勒系统
卫星定位系统 ●NNSS子午仪系统
●GPS
●GLONASS系统
●双星导航定位系统〔北斗一号〕
ຫໍສະໝຸດ Baidu
●GNSS加俐略系统
加俐略系统
系统组成： ①卫星星座：由3个独立的圆形轨道，30颗GNSS卫星
组成〔27颗工作卫星，3颗备用卫星〕 。卫星的轨道倾 角i =56°；卫星的公转周期T=14h23m14S恒星时；轨 道高度H=23616km 。 ②地面系统：在欧洲建立2个把握中心；在全球构建监 控网。 ③定位原理：与GPS一样。 ④定位精度：导航定位精度比目前任何系统都高。
空间局部
GPS的空间局部是由24 颗GPS 工 作卫星所组成的。其中21 颗为可用 于导航的卫星，3 颗为活动的备用 卫星。24 颗卫星分布在6个倾角为 55°的轨道上绕地球运行。卫星的 运行周期约为12 恒星时，每颗GPS 工作卫星都发出用于导航定位的信 号，GPS 用户正是利用这些信号来 进展工作的。 目前可用的卫星通常有28颗之多。
WGS-84 坐标系的坐标原点位于地球的质心，Z 轴指向BIH 1984.0 定义的协议地球极方向，X 轴 指向BIH 1984.0 的启始子午面和赤道的交点，Y 轴与X 轴和Z 轴构成右手系。
GPS进展历程
无线电导航系统
●罗兰--C ● Omega〔奥米茄〕 ●多卜勒系统
卫星定位系统 ●NNSS子午仪系统
●GPS
●GLONASS系统
●双星导航定位系统〔北斗一号〕
ຫໍສະໝຸດ Baidu
●GNSS加俐略系统
加俐略系统
系统组成： ①卫星星座：由3个独立的圆形轨道，30颗GNSS卫星
组成〔27颗工作卫星，3颗备用卫星〕 。卫星的轨道倾 角i =56°；卫星的公转周期T=14h23m14S恒星时；轨 道高度H=23616km 。 ②地面系统：在欧洲建立2个把握中心；在全球构建监 控网。 ③定位原理：与GPS一样。 ④定位精度：导航定位精度比目前任何系统都高。
空间局部
GPS的空间局部是由24 颗GPS 工 作卫星所组成的。其中21 颗为可用 于导航的卫星，3 颗为活动的备用 卫星。24 颗卫星分布在6个倾角为 55°的轨道上绕地球运行。卫星的 运行周期约为12 恒星时，每颗GPS 工作卫星都发出用于导航定位的信 号，GPS 用户正是利用这些信号来 进展工作的。 目前可用的卫星通常有28颗之多。
《GPS定位系统》课件
《GPS定位系统》PPT课 件
GPS定位系统是一种使用全球卫星导航系统来确定位置的技术。通过介绍 GPS定位系统的概述、构成、工作原理、应用领域、优缺点和发展前景，本 课件将带您深入了解这一重要技术。
什么是GPS定位系统
• GPS系统概述 • GPS定位与原理 • GPS定位技术的应用领域
GPS定位系统的构成
GPS定位系统的优缺点
优点
• 便捷准确 • 大范围覆盖 • 全天候使用
缺点
• 受信号干扰 • 定位误差存在 • 隐私问题
GPS定位系统的发展前景
发展趋势
• 定位精度提升 • 应用领域拓展 • 技术与智能设备结合
发展方向
• 增强定位性能 • 解决现有问题 • 保护用户隐私
结论
1 GPS定位系统的重要性
GPS硬件构成
卫星
GPS软件构成
软件平台
GPS硬件构成
接收机
GPS软件构成
策略与算法
GPS定位系统工作原理
Βιβλιοθήκη Baidu
1 GPS信号传输原理
通过卫星传输GPS信号到接收机
3 GPS信号处理原理
对接收到的GPS信号进行处理和计算
2 GPS信号接收原理
接收机接收并解读GPS信号
GPS定位系统的应用
• 军事领域 • 民用领域 • 科学领域
GPS定位系统在各领域发挥着重要作用，推动了现代导航和定位技术的发展。
GPS定位系统是一种使用全球卫星导航系统来确定位置的技术。通过介绍 GPS定位系统的概述、构成、工作原理、应用领域、优缺点和发展前景，本 课件将带您深入了解这一重要技术。
什么是GPS定位系统
• GPS系统概述 • GPS定位与原理 • GPS定位技术的应用领域
GPS定位系统的构成
GPS定位系统的优缺点
优点
• 便捷准确 • 大范围覆盖 • 全天候使用
缺点
• 受信号干扰 • 定位误差存在 • 隐私问题
GPS定位系统的发展前景
发展趋势
• 定位精度提升 • 应用领域拓展 • 技术与智能设备结合
发展方向
• 增强定位性能 • 解决现有问题 • 保护用户隐私
结论
1 GPS定位系统的重要性
GPS硬件构成
卫星
GPS软件构成
软件平台
GPS硬件构成
接收机
GPS软件构成
策略与算法
GPS定位系统工作原理
Βιβλιοθήκη Baidu
1 GPS信号传输原理
通过卫星传输GPS信号到接收机
3 GPS信号处理原理
对接收到的GPS信号进行处理和计算
2 GPS信号接收原理
接收机接收并解读GPS信号
GPS定位系统的应用
• 军事领域 • 民用领域 • 科学领域
GPS定位系统在各领域发挥着重要作用，推动了现代导航和定位技术的发展。
《GPS实时动态定位》课件
软件系统
实时动态定位系统需要软件来解析和处理卫星信号，计算出定位结果，并提供导航服务。
实时性能测试
为了确保实时动态定位系统的准确性和可靠性，需要进行实时性能测试，验证系统的运行效 果。
实时动态定位应用
1
船舶导航
2
船舶使用GPS系统进行导航，提高航行安全
性和减少事故风险。
3
个人定位服务
4
GPS技术还可用于个人定位服务，如手机定 位和社交媒体定位功能。
《GPS实时动态定位》
这个PPT课件将向您介绍实时动态定位的基本原理和应用。通过精彩的图片和 详细的解释，帮助您了解GPS技术在现代生活中的重要性和广泛应用。
概述
GPS技术是全球卫星导航系统的缩写，它能够提供全球范围内的实时定位和导 航服务。本节将简要介绍GPS技术的基本原理和实时动态定位的定义和意义。
GPS基本原理
1 卫星轨道和数目
GPS系统由一组卫星组成，它们分布在地球轨道上，并通过接收和发送信号来实现定位功 能。
2 GPS接收原理
GPS接收器接收卫星发出的信号，并根据信号的延迟和频率变化来计算出自身的位置。
3 GPS数据处理原理
接收到的GPS信号被处理，并与地图和其他数据进行比对，从而确定准确的位置信息。
实时动态定位算法
单点定Βιβλιοθήκη Baidu算法
通过接收多个卫星信号，使用三 角测量方法计算出接收器的精确 位置。
实时动态定位系统需要软件来解析和处理卫星信号，计算出定位结果，并提供导航服务。
实时性能测试
为了确保实时动态定位系统的准确性和可靠性，需要进行实时性能测试，验证系统的运行效 果。
实时动态定位应用
1
船舶导航
2
船舶使用GPS系统进行导航，提高航行安全
性和减少事故风险。
3
个人定位服务
4
GPS技术还可用于个人定位服务，如手机定 位和社交媒体定位功能。
《GPS实时动态定位》
这个PPT课件将向您介绍实时动态定位的基本原理和应用。通过精彩的图片和 详细的解释，帮助您了解GPS技术在现代生活中的重要性和广泛应用。
概述
GPS技术是全球卫星导航系统的缩写，它能够提供全球范围内的实时定位和导 航服务。本节将简要介绍GPS技术的基本原理和实时动态定位的定义和意义。
GPS基本原理
1 卫星轨道和数目
GPS系统由一组卫星组成，它们分布在地球轨道上，并通过接收和发送信号来实现定位功 能。
2 GPS接收原理
GPS接收器接收卫星发出的信号，并根据信号的延迟和频率变化来计算出自身的位置。
3 GPS数据处理原理
接收到的GPS信号被处理，并与地图和其他数据进行比对，从而确定准确的位置信息。
实时动态定位算法
单点定Βιβλιοθήκη Baidu算法
通过接收多个卫星信号，使用三 角测量方法计算出接收器的精确 位置。
GPS卫星定位原理及其应用GPS定位技术的应用 ppt课件
择车辆） 搜索功能（搜索指定车辆、指定区域内的车辆、指定单位
(地点)附近的所有车辆，指定组号的所有在网车辆） 定位功能（车辆与目的地的） 地图的编辑功能
25.04.2020
6
2．基本的GPS功能
GPS信号的接收与处理
计算并向移动用户发送差分改正量（伪距或位置）
3．其他功能
接收并处理移动用户发送过来的信息
25.04.2020
13
（2）原理
本系统采用以端对端和端对中心互联网通信共 存的两种方式来实现GPS智能终端与监控调度中心 之间信息相互传输，借助于GIS软件平台和数据平 台按照一定的算法作出决策判断，发出监控调度 指令，响应、处理调度结果，并将有关数据汇总、 存档、输出、检查与分析。
25.04.2020
25.04.2020
12
2.系统的组成原理
（1）组成 监控调度中心：整个系统的通信核心，负责与
移动智能终端的信息交换，提供友好界面，满 足监控调度高效管理要求。 无线通讯网络：监控调度中心与移动目标之间 的数据传输通道，利用现有GSM网络既保证数据 传输稳定性，又减少投资。 移动智能终端:用于接收 GPS定位信号与调度信 息，发送车辆状态检测信息，它是通过GSM短信 通道与监控调度中心间实现数据双向传输。
路口转向与待行距离的多媒体提示（数据与语音）
2．基本的GPS功能
(地点)附近的所有车辆，指定组号的所有在网车辆） 定位功能（车辆与目的地的） 地图的编辑功能
25.04.2020
6
2．基本的GPS功能
GPS信号的接收与处理
计算并向移动用户发送差分改正量（伪距或位置）
3．其他功能
接收并处理移动用户发送过来的信息
25.04.2020
13
（2）原理
本系统采用以端对端和端对中心互联网通信共 存的两种方式来实现GPS智能终端与监控调度中心 之间信息相互传输，借助于GIS软件平台和数据平 台按照一定的算法作出决策判断，发出监控调度 指令，响应、处理调度结果，并将有关数据汇总、 存档、输出、检查与分析。
25.04.2020
25.04.2020
12
2.系统的组成原理
（1）组成 监控调度中心：整个系统的通信核心，负责与
移动智能终端的信息交换，提供友好界面，满 足监控调度高效管理要求。 无线通讯网络：监控调度中心与移动目标之间 的数据传输通道，利用现有GSM网络既保证数据 传输稳定性，又减少投资。 移动智能终端:用于接收 GPS定位信号与调度信 息，发送车辆状态检测信息，它是通过GSM短信 通道与监控调度中心间实现数据双向传输。
路口转向与待行距离的多媒体提示（数据与语音）
2．基本的GPS功能
GPS基础知识培训课件
2023《gps基础知识培训课件》
•GPS概述
•GPS基础知识
•GPS应用领域目录
•GPS技术拓展
•GPS市场现状与趋势
•GPS未来展望
01 GPS概述
全球定位系统（Global Positioning System，GPS）是一种基于卫星导航定位系统的空间信息基础设施，由美国政府于1970年代开始研制并逐步投入使用。
GPS由空间部分、地面控制系统和用户系统三大部分组成。
GPS采用无源信号接收和多路径干扰抑制技术，能够提供高精度的位置、
速度和时间信息。
GPS定义
GPS发展历程
1970年代初，美国开始研制GPS，1994年全面建成并投入使用。
20世纪末，我国开始自主研制卫星导航系统，2000年成功发射第一颗北斗导航试
验卫星。
2018年，中国第三代导航卫星系统“北斗三号”完成全球组网，标志着中国成为
世界上第三个拥有全球卫星导航系统的国家。
空间部分
由24颗GPS卫星组成，其中21颗工作卫星和3颗备用卫星。这些卫星分布在6个轨道平面上，每个轨道平面有4颗卫星。地面控制系统
由主控站、监控站和注入站三部
分组成。主控站负责处理所有卫
星的观测数据，监控站负责监测
各卫星的工作状态和信号质量，
注入站负责将导航电文和其他数
据注入到卫星上。
用户系统
由GPS接收机和数据处理软件组
成。GPS接收机接收来自卫星的
信号并提取出导航电文和伪距观
测值，数据处理软件根据这些数
据计算出用户的位置、速度和时
间信息。
GPS系统组成
02
GPS基础知识
伪距测量
GPS定位的基本原理是伪距测量。用户接收机通过测量卫星信号的传播时间，计算出卫星信号的传播距离，从而得到用户位置与卫星之间的伪距。
《GPS卫星定位原理》PPT课件
播时间 ，它还包含了两台钟不同步的影响在内。此外，由于信号并不是完全在真
空中传播的，因而观测值 中也包含了大气传播延迟误差。在伪距测量中，一般把
在
的条件下求得的时延 和真空中的光速c的乘积 当作观测值，下面我
们将建立卫星与接收机之间R(的t) 几 m何a距x 离 与观测值 之间的关系式。
t
R(t) max
第五章 GPS卫星定位的基本原理
学习目标： ① 了解GPS测速原理和定时原理。 ② 理解主动式测距和被动式测距、伪距及
测定与计算、动态定位的特点。 ③ 掌握GPS定位、静态定位、动态定位、
单点定位、相对定位等的基本概念和载波相 位测量方法。 主要内容：
第一节 GPS定位概述 第二节 伪距法定位原理 第三节 载波相位的测量原理 第四节 GPS动态定位原理
第二节 伪距法定位
伪距法定位是导航及低精度测量中所用的一种定位方法。它具有速度快、无多 值性问题等优点,其精度已满足部分用户的需要。在进行载波相位测量时，精确 的伪距测量资料也是极有用的辅助资料。 优越性 ① 速度快、无多值性问题，利用增加观测时间可以提高定位精度 ② 虽然测量定位精度低，但足以满足部分用户的需要。
Tb
t(a5-2)
1
~
c
Vta VTb
ta Vta a
Tb VTb b
于是有
式中
第五章GPS卫星定位基本原理PPT课件
▪ 上式中有4个未知数（用户三维坐标和接收机的 钟差dT ）。这样在任何一个观测瞬间，用户至 少需要同时观测4颗卫星，以便解算4个未知数。
编辑版pppt
18
5.3 载波相位测量(1)
1.伪距测量的不足：
测距码的码元长度较长，因此量测精度较低。 而言精度3m左右，P码约为30cm）
（对C/A码
2.如果把载波作为量测信号，载波的波长要短得多
= f -f tb+ f ta- Nkj 编辑版pppt
（4）
26
5.3.2 载波相位测量的观测方程(3)
3.传播延迟中考虑电离层和对流层的影响1和
2 ，则：
1(
c
1
2)
代入公式（4），得：
c f( 1 2 ) ftaftb N k j
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5.3.2 载波相位测量的观测方程(3)
C 3)确定出P点位置
4)利用三个卫星位置在地面上有 第 四个位置 ,利用所测定的三个空间 距离交会出该地面点的位置
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5
5.1 概述
5.GPS卫星定位的基本原理(1)
1)内容:应用测距交会原理,利用三颗以上卫星的已知空间位置 交会出地面未知点的位置
2).
观测方程
P点的三维坐标（X，Y，Z）
情况下来确定信号的传播时间τ，实质上是采用了多
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三、GPS定位方法分类
（2）相对定位(relative positioning)——确定 同步跟踪相同的GPS卫星信号的若干台接收机之 间的相对位置（坐标差）的定位方法。
四、GPS的后处理测量方法
1．静态测量(static surveying) （1）方法：将几台GPS接收机安置在基线端点上，
保持固定不动，同步观测4颗以上卫星。可观 测数个时段，每时段观测十几分钟至1小时左 右。最后将观测数据输入计算机，经软件解 算得各点坐标。
利用多普勒频移原理1964年建成子午卫星导航定 位系统(TRANSIT)。
美国从1973年开始筹建全球定位系统，1994年投入 使用。经历20年，耗资300亿美元，是继阿波罗登 月计划和航天飞机计划之后的第三项庞大空间计划。
2．GPS的产生与发展——由TRANSIT到GPS
多普勒频移原理:
二、GPS的组成 GPS定位系统由GPS卫星空间部分、地面控制
（2）用途 是精度最高的作业模式。主要用于大地测量、
控制测量、变形测量、工程测量。 （3）精度
可达到（3mm+1ppm）
2．动态测量(kinematic surveying)
（1）方法：先建立一个基准站，并在其上安置接 收机连续观测可见卫星，另一台接收机在第1 点静止观测数分钟后，在其他点依次观测数秒。 最后将观测数据输入计算机，经软件解算得各 点坐标。动态相对定位的作业范围一般不能超 过15km。
三、GPS定位方法分类 上述四个方程式中待测点坐标x、 y、 z 和Vto为
未知参数,其他可知： di=c△ti (i=1、2、3、4)。 di (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、
卫星3、卫星4到接收机之间的距离。 △ti (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、
卫星3、卫星4的信号到达接收机所经历的时间。 c为GPS信号的传播速度（即光速）。
（2）用途：适用于精度要求不高的碎部测量等。 （3）精度：可达到（10mm+1ppm）
图形：相对定位模式
流动站
基准站
静态相对定位模式
动态相对定位模式
五、GPS实时动态定位（RTK）方法
1．RTK(real-time kinematic)工作原理及方法
与动态相对定位方法相比，定位模式相同，仅要在基准站和流动 站间增加一套数据链，实现各点坐标的实时计算、实时输出。
1个主控站:Colorado springs(科罗拉多.斯平士)。 3个注入站:Ascencion(阿森松群岛)、 Diego Garcia(迭哥伽西亚)、 kwajalein(卡瓦加兰)。 5个监控站： 以上主控站、注入站及Hawaii(夏威夷)。
Colorado springs
5 5
Hawaii
GPS定位原理及应用
一、GPS的定义及历史 1．定义
全球定位系统GPS（Global Positioning System）,是一种可以授时和测距的空间交会定 点的导航系统,可向全球用户提供连续、实时、 高精度的三维位置，三维速度和时间信息。
2．GPS的产生与发展——由TRANSIT到GPS
1957年10月第一颗人造地球卫星上天，电子导航 应运而生
部分和用户GPSFra Baidu bibliotek收机三部分组成。
1、空间部分
由21颗工作卫星
和3颗备用卫星。
截止2004年3月为止， 在轨卫星共29颗，星号 为1－11，13 －18，20 －31。目前，GPS星座已 真正实现全球覆盖，不 再有盲区，全天24小时 任何时间都能精密定位。
GPS卫星图片1
GPS卫星图片2
2、地面控制部分。
Ascencion
Diego Garcia
kwajalein
3、用户接收机部分 GPS接收机的基本类型分导航型和大地型。 大地型接收机又分单频型和双频型。
图片：导航型GPS机
手持型GPS机
图片：大地型GPS接收机
单频机
双频机
三、GPS定位方法分类
（1）绝对/单点定位(point positioning)——确 定观测点在WGS-84系中的坐标，即绝对位置。
2．RTK用途：适用于精度要求不高的施工放 样及碎部测量。
3．作业范围：目前一般为10km左右。 4．精度：可达到（10mm+1ppm）
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三、GPS定位方法分类
四个方程式中各个参数意义如下：x、y、z 为待 测点坐标的空间直角坐标。
xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分别为卫星 1、卫星2、卫星3、卫星4在t时刻的空间直角坐 标，可由卫星导航电文求得。
Vti (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、 卫星3、卫星4的卫星钟的钟差，由卫星星历提 供。Vto为接收机的钟差。
三、GPS定位方法分类 （1）绝对/单点定位(point positioning)——确
定观测点在WGS-84系中的坐标，即绝对位置。 三维空间座标两点间距离公式
三、GPS定位方法分类
（1）绝对/单点定位(point positioning)—— WGS－84坐标系是一种国际上采用的地心坐标系。 坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的 Z轴指向国际时间局（BIH）1984.0定义的协议地 极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的协议子午 面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右 手坐标系，称为1984年世界大地坐标系。这是一 个国际协议地球参考系统（ITRS），是目前国际 上统一采用的大地坐标系。