四大全球卫星定位系统比较 ppt课件
全球四大卫星定位系统
全球四大卫星定位系统一．GPS系统（美国）二．北斗系统（中国）三．GLONASS系统（俄罗斯）四．伽利略卫星导航系统（欧盟）GPS系统（美国）GPS系统是美国从上世纪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系统概述GPS系统由空间部分、地面测控部分和用户设备三部分组成。
（1）空间部分GPS系统的空间部分由空间GPS卫星星座组成。
（2）控制部分控制部分包括地球上所有监测与控制卫星的设施。
（3）用户部分GPS用户部分包括GPS接收机和用户团体。
主要功能：导航测量授时标准：全球定位系统(GPS)测量规范GB/T 18314-2001 Specifications for global positioning system (GPS) surveys种类：GPS卫星接收机种类很多，根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型；根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。
北斗卫星导航系统中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。
段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户度0.2米/秒，授时精度10纳秒。
系统构成北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，中国计划2012年左右，“北斗”系统将覆盖亚太地区，2020年左右覆盖全球。
中国正在实施北斗卫星导航系统建设，已成功发射16颗北斗导航卫星。
根据系统建设总体规划，2012年左右，系统将首先具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力。
全球四大卫星定位系统
全球四大卫星导航系统简介一、美国的GPS 系统：美国的GPS系统，由24 颗(3 颗为备用卫星) 在轨卫星组成。
的信号有两种GPS码。
码，P C/A米。
一般的接收机利用29.3m 到2.93 民用：C/A 码的误差是码计算C/A代中期为了自身的安全考虑，在信号上加入了90 定位。
美国在米左右。
在SA(SelectiveAvailability)，令接收机的误差增大，到100精度应该能在GPS年2000 5 月2 日，SA取消，所以，咱们现在的米以内。
20码P C/A 0.293 米是码的十分之一。
但是2.93 军用：P 码的误差为米到AS(Anti-Spoofing) 只能美国军方使用，码上加上的干扰信号。
P，是在二、中国的“北斗”卫星导航定位系统：“北斗”卫星导航定位系统需要发射35 颗卫星，足足要比GPS多出11 颗。
按照规划，“北斗”卫星导航定位系统将有 5 颗静止轨道卫星和30 颗非静止轨道卫星组成，采用“东方红”-3 号卫星平台。
30 颗非静止轨道卫星又细分为27 颗中轨道(MEO)卫星和3 颗倾斜同步(IGSO) 卫星组成，27 颗MEO卫星平均分布在倾角55 度的三个平面上，轨道高度21500 公里。
“北斗”卫星导航定位系统将提供开放服务和授权服务。
开放服务在服务区免费提供纳秒，测速精度50 定位，测速和授时服务，定位精度为10 米，授时精度为为0.2 米/ 秒。
授权服务则是军事用途的马甲，将向授权用户提供更安全与更高精度的定位，测速，授时服务，外加继承自北斗试验系统的通信服务功能，精度可以达到重点地区水平10 米，高程10 米，其他大部分地区水平20的水平是差不多的。
秒。
这和美国GPS 0.2 米/ 米，高程20 米；测速精度优于另外，“北斗一号”还可以提供用户的双向通讯功能，用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信。
通过“北斗”系统，个字符【汉字】。
120 用户一次最多可以传输——“北斗二号”投入使用后，会不会取代在国产的GPS呢？曹冲GPS以后将形成竞争，对于普通消GPS研究员的答案是否定的。
四大卫星定位系统技术对比
四大卫星定位系统技术对比学院：物理与电子学院班级：姓名：学号：指导教师：时间：2014年11月12日如果说到汽车定位导航技术，你首先想到是什么？没错，答案就是美国佬的全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）。
自从GPS系统完善之后，人们对卫星定位的依赖也越来越严重，无论是民众需求还是企业需求，或者是更高级的军事与科研需求。
所以其他势力非常需要完全属于自己的卫星定位系统，经过多年的努力，终于诞生了其他三种卫星定位系统：伽利略定位系统（欧盟；2014），GLONASS全球卫星定位系统（俄罗斯；未知），北斗卫星导航系统（中国；2012之后）。
虽然A-GPS也能定位，但是它并不是卫星定位的原理。
四大卫星定位系统参数对比：我们可以在卫星数量上面看出伽利略与北斗卫星系统需要的卫星数量最多，而在轨道高度伽利略定位系统使用的卫星轨道高度最高，所以伽利略系统的覆盖面积是最大的。
在位置精度方面伽利略许诺了民用能够达到1米的误差（不过建成实际使用情况不知能否想承诺的一样）。
由于北斗系统拥有双向通信的功能，在授时精度方面要差一些，为50纳秒。
同时速度精度一样受到授时精度的影响，为0.2米/秒。
轨道高度：轨道高度是指卫星运行的轨道离地面高度，高度越高代表卫星覆盖的地球表面的面积越大，就是覆盖面越广。
授时精度：卫星发送报文时里面会存在两个内容，一是卫星自己所处的轨道坐标，二是卫星里面存储的标准时间。
授时精度就是从卫星传到地面后可能发生的误差，简单的说就是授时精度越高，定位的精度就越高。
定位原理对比：目前这三家都使用了单向、终端自定位的方案目前这三家都使用了单向、终端自定位的方案。
暨卫星发送报文，终端只负责接收，然后由终端自己解码算出自己所处的位置。
这种方式非常方便，无论身在地球何处，只要不是在天空被覆盖的地方，就能够定位，包括海洋，沙漠。
不过缺点是就不能把自己所在的位置分享出去，如果需要分享，必须要通过其他途径，比如WIFI，GPRS等等。
四大全球卫星定位系统比较 ppt课件
➢ 美国的GPS
➢ 中国的北斗
➢ 俄罗斯的GLONASS
➢ 欧盟的Galileo
➢ 四大系统参数应用比较
PPT课件
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+ 格洛纳斯卫星系统是“格洛纳斯GLONASS”是俄语中 “全球卫星导航系统GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE”的缩写。最早开发于苏联时期，后由俄罗斯继 续该计划。俄罗斯 1993年开始独自建立本国的全球 卫星导航系统。按计划，该系统将于2007年年底之 前开始运营，届时只开放俄罗斯境内卫星定位及导 航服务。到2009年年底前，其服务范围将拓展到全 球。该系统主要服务内容包括确定陆地、海上及空 中目标的坐标及运动速度信息等。
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GPS-系统组成
GPS定位系统由GPS卫星空间部分、地面控制部分和用户设备三部分组成。
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GPS-系统组成
GPS构成
空间部分
•24颗工作卫星组成 •距地表20200km上 空
•全球任何地方、任 何时间都可观测到4 颗以上的卫星
地面控制
•监测站 •主控制站 •地面天线
用户设备
•测量出接收天线至 卫星的伪距离和距 离的变化率 •计算出用户所在经 纬度、高度、速度、 时间
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+ 数量：30颗中高度圆轨道卫星组成，27颗 为工作卫星，3颗为候补；
+ 轨道：高度为24126公里，位于3个倾角为 56度的轨道平面内；
每颗卫星都在19100千米高、64.8度倾角的轨道上运行 ➢ 精度：10米左右 ➢ 用途：军民两用
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格洛纳斯卫星系统GLONASS-概述
+ GLONASS提供两种导航信号：标准精密导航 信号（SP）和高精密导航信号（HP）。SP 定位与授时服务适用所有GLONASS 的国内 用户。其水平定位精度为57-70米（99.7%置 信），垂直定位精度为70米(99.7%置信)， 速度矢量测量精度15 cm/s (99.7%置信）， 时间测量精度在1 mks (99.7%置信)
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。
全球四大导航系统
全球四大卫星定位系统目前，世界上只有少数几个国家能够自主研制生产卫星导航系统。
当前全球有四大卫星定位系统，分别是美国的全球卫星导航定位系统GPS、俄罗斯的格罗纳斯GLONASS系统、欧洲在建的“伽利略”系统、和中国的北斗卫星导航系统。
一、美国GPS长期垄断美国国防部从1973年开始实施的GPS系统，这是世界上第一个全球卫星导航系统，在相当长的一段时间内垄断了全球军用和民用卫星导航市场。
GPS全球定位系统计划自1973年至今，先后共发射了41颗卫星，总共耗资190亿美元。
GPS 原来是专门用于为洲际导弹导航的秘密军事系统，在1991年的海湾战争中首次得到实战应用。
随后，在科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中大显身手。
从克林顿时代起，该系统开始应用在了民用方面。
现运行的GPS系统由24颗工作卫星和4颗备用卫星组成。
美国利用GPS获得了巨大的经济利益，多年来在出售信号接收设备方面赚取了巨额利润。
以1986年为例，当时一台一般精度的GPS定位仪价格5万美元，高精度的则达到10万美元。
现在价格虽然有所下降，但也可推算出20年来GPS“收获颇丰”。
以GPS为代表的卫星导航定位应用产业，已成为八大无线产业之一。
据美国国家公共管理研究院进行的调查评估表明，GPS的全球销售额将以每年38%的速度增长，2005年全球GPS市场已达到310亿美元。
长期以来，美国对本国军方提供的是精确定位信号，对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号——也就是说，地球上任何一个目标的准确位置，只有美国人掌握，其他国家只知道个“大概”。
在海湾战争时，美国还曾置欧盟各国利益不顾，一度关闭对欧洲GPS服务。
2003年3月20日，伊拉克战争爆发。
大批轰炸机、战斗机猛扑向伊拉克首都巴格达，用炸弹准确地将一座建筑彻底摧毁，行动代号：“斩首行动”；4月，一架B-1B“枪骑兵”轰炸机临时接到任务，用炸弹摧毁了另一座建筑。
他们的目标都是一个人：萨达姆侯赛因，他们所使用的炸弹都是一种：联合攻击炸弹(JDAM)，这些炸弹之所以都能够精确的打击目标，是因为他们都是通过卫星定位来实现定位，提供这种定位服务的正是由24颗美国卫星组成的全球定位系统--GPS。
四大全球卫星导航系统比较课件
随着科技的不断进步，全球卫星导航系统面临着技术更新迭代的挑战。
为了保持竞争优势，各系统需要不断进行技术升级和创新。
02 03
兼容性和互操作性
全球卫星导航系统需要与其他系统具有良好的兼容性和互操作性，以确 保用户在不同系统间无缝切换。这需要各系统在技术标准、信号频段等 方面进行协调和合作。
抗干扰和抗欺骗能力
格洛纳斯是俄罗斯的全球卫星导航系统，最早于1976年开始建设，比GPS还要早 。它由30颗卫星组成，覆盖俄罗斯全境及其周边地区，具备较强的抗干扰能力和 在极端天气条件下的稳定运行能力。
北斗卫星导航系统（BDS）
后起之秀
北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统，于2000年开始建设。它由5颗静止轨道卫星 和30颗非静止轨道卫星组成，具备短报文通信功能，不仅覆盖中国全境，还可覆盖周边地区。
兼容性和互操作性
为了实现更广泛的应用和更好的用户 体验，各系统都在加强与其他系统的 兼容性和互操作性。例如，美国的 GPS系统已经实现了与其他系统的兼 容。
市场拓展与合作
市场拓展
各卫星导航系统都在积极拓展市场，扩大应 用领域。例如，除了传统的导航和定位服务 外，还应用于智能交通、农业、气象等领域 。
全球定位系统（GPS）
行业翘楚
全球定位系统（GPS）由美国建设和维护，最早于1973年开始建设。它由30颗卫星组成，覆盖全球，是应用最广泛的卫星导 航系统。GPS具有较高的定位精度和速度，广泛应用于军事、民用等领域。
伽利略卫星导航系统（Galileo）
技术先锋
伽利略卫星导航系统由欧盟建设和维护，于1999年开始建设 。它由30颗卫星组成，覆盖全球，定位精度和可靠性较高。 伽利略系统采用了多种信号频段和技术，以提高定位精度和 抗干扰能力，是技术较为先进的卫星导航系统之一。
全球四大导航系统
全球四大卫星定位系统目前，世界上只有少数几个国家能够自主研制生产卫星导航系统。
当前全球有四大卫星定位系统，分别是美国的全球卫星导航定位系统GPS、俄罗斯的格罗纳斯GLONASS系统、欧洲在建的“伽利略”系统、和中国的北斗卫星导航系统。
一、美国GPS长期垄断美国国防部从1973年开始实施的GPS系统，这是世界上第一个全球卫星导航系统，在相当长的一段时间内垄断了全球军用和民用卫星导航市场。
GPS全球定位系统计划自1973年至今，先后共发射了41颗卫星，总共耗资190亿美元。
GPS 原来是专门用于为洲际导弹导航的秘密军事系统，在1991年的海湾战争中首次得到实战应用。
随后，在科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中大显身手。
从克林顿时代起，该系统开始应用在了民用方面。
现运行的GPS系统由24颗工作卫星和4颗备用卫星组成。
美国利用GPS获得了巨大的经济利益，多年来在出售信号接收设备方面赚取了巨额利润。
以1986年为例，当时一台一般精度的GPS定位仪价格5万美元，高精度的则达到10万美元。
现在价格虽然有所下降，但也可推算出20年来GPS“收获颇丰”。
以GPS为代表的卫星导航定位应用产业，已成为八大无线产业之一。
据美国国家公共管理研究院进行的调查评估表明，GPS的全球销售额将以每年38%的速度增长，2005年全球GPS市场已达到310亿美元。
长期以来，美国对本国军方提供的是精确定位信号，对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号——也就是说，地球上任何一个目标的准确位置，只有美国人掌握，其他国家只知道个“大概”。
在海湾战争时，美国还曾置欧盟各国利益不顾，一度关闭对欧洲GPS服务。
2003年3月20日，伊拉克战争爆发。
大批轰炸机、战斗机猛扑向伊拉克首都巴格达，用炸弹准确地将一座建筑彻底摧毁，行动代号：“斩首行动”；4月，一架B-1B“枪骑兵”轰炸机临时接到任务，用炸弹摧毁了另一座建筑。
他们的目标都是一个人：萨达姆侯赛因，他们所使用的炸弹都是一种：联合攻击炸弹(JDAM)，这些炸弹之所以都能够精确的打击目标，是因为他们都是通过卫星定位来实现定位，提供这种定位服务的正是由24颗美国卫星组成的全球定位系统--GPS。
四大卫星定位系统
全球四大卫星定位系统导航卫星系统：GPS 北斗 GLONASS GALILEO系统构成： 1.空间部分2.用户接收处理部分3.地面监控部分 1.空间部分2.地面中心控制系统3.用户终端1.空间部分2.地面支持系统3.用户设备卫星星座： 美国的GPS系统，由24颗(3颗为备用卫星)在轨卫星组成。
“北斗”卫星导航定位系统需要发射35颗卫星，系统将有5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。
21颗卫星，3颗备用卫星欧盟主导的伽利略系统的目标是，耗资30亿欧元，共发射30颗卫星，其中27颗卫星为工作卫星，3颗为候补卫星。
轨道倾角： 55度 64.8度 56度 56度系统信号： L1，L2，P L1，L2，S，P E（1590MHz）、E（1561MHz）、E6（1269MHz）E5（1207MHz）E5a~E5b,E6,E2-L1-E1定位精度： 2.93m（民用）0.293m（军用）10m（民用） 10m 优于10m定位原理： 测边交会定位 测边交会定位 测边交会定位 测边交会定位一、 美国的全球卫星定位系统GPS：1、简介：GPS 是英文Global Positioning System(全球定位系统)的缩写，而其中文简称为“球位系”。
GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。
GPS系统由28颗地球同步卫星组成(4颗为备用星)，均匀地分布在距离地球20000公里高空的6个轨道面上。
这些卫星与地面支撑系统组成网络，每隔1—3秒向全球用户播报一次其位置(经纬度)、速度、高度和时间信息，能使地球上任何地方的用户在任何时候都能利用GPS接收机同时收到至少4颗卫星的位置信息，应用差分定位原理计算确定自己的位置，精度约为10米。
2、特点：⑴全球、全天候工作。
⑵定位精度高。
单机定位精度优于10m，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。
⑶功能多，应用广。
⑷高效率、操作简便、应用广泛。
全球四大卫星定位系统
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3、格洛纳斯
3.1 ‘格洛纳斯’的概述 3.2 ‘格洛纳斯’的简介 3.3 ‘格洛纳斯’的组成 3.4 ‘格洛纳斯’的研制历程
3.5 ‘格洛纳斯’的应用范围
3.6 ‘格洛纳斯’与其它系统的对比
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3、格洛纳斯 GLONASS星座 GLONASS星座由27颗工作星和3颗备份星组成；27颗星均匀地分布 在3个近圆形的轨道平面上，这三个轨道平面两两相隔120度，每个轨 道面有8颗卫星，同平面内的卫星之间相隔45度， 轨道高度2.36万公 里； 地面支持系统 地面支持系统由系统控制中心、中央同步器、遥测遥控站（含激光跟 踪站）和外场导航控制设备组成；系统控制中心和中央同步处理器位 于莫斯科， 遥测遥控站位于圣彼得堡、捷尔诺波尔、埃尼谢斯克和共 青城； 用户设备 GLONASS用户设备(即接收机)能接收卫星发射的导航信号，并测量 其伪距和伪距变化率，同时从卫星信号中提取并处理导航电文；接收 机处理器对上述数据进行处理并计算出用户所在的位置、速度和时间 信息；
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3）、用户设备部分—GPS信号接收机
GPS系统的用户设备部分由GPS接收机硬件和相应的数据处理软件以及 微处理机及其终端设备组成，GPS接收机硬件包括接收机主机，天线和 电源，它的主要功能是接收卫星发播的信号，获取定位的观测值，提取 导航电文中的广播星历、卫星钟改正等参数，经数据处理而完成导航定 位工作；GPS软件是指各种后处理软件包，它通常由厂家提供，其主要 作用是对观测数据进行精加工，以便获得精密定位结果；
1.5 GPS在中国导航市场的发展
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1、 GPS GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称；在机械 领域GPS则有另外一种含义：产品几何技术规范(Geometrical Product Specifications)-简称GPS； GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制 的新一代空间卫星导航定位系统 ；其主要目的是 为陆、海、空三大领域提供实时、 全天候和全球 性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急 通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要 组成； 经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高 达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成； GPS是目前世界上最先进、最完善的卫星导航系统与定位系统；
四大全球卫星定位系统比较
GLONASS包括24颗卫星（3颗备用），卫星高度19100公里，均匀分布在个 轨道面上，轨道面倾角为64.8度，运行周期约为11小时15分，卫星信号 采用了两种载波，其频率分别为 l.6 GHz 和 1.2GHz。目前的卫星状 况已具备可用性。
数量：24颗卫星组成 轨道：三个轨道平面两两相隔120度，同平面内的卫星之间相隔45度。
GPS定位系统由GPS卫星空间部分、地面控制部分和用户设备三部分组成。
GPS-系统组成
GPS构成
空间部分
•24颗工作卫星组成 •距地表20200km上 空
•全球任何地方、任 何时间都可观测到4 颗以上的卫星
地面控制
•监测站 •主控制站 •地面天线
用户设备
•测量出接收天线至 卫星的伪距离和距 离的变化率 •计算出用户所在经 纬度、高度、速度、 时间
系统组成：
用户段：由北斗用户终端以及与其它GNSS兼容的终端 组成
北斗系统的用户终端
北斗卫星导航系统-时间系统
时间系统： 北斗时（BDT）溯源到协调世界时UTC（NTSC），与
UTC的时间偏差小于100纳秒。BDT的起算历元时间是 2006年1月1日零时零分零秒（UTC）。 BDT与GPS时和Galileo时的互操作在北斗设计时间系统 时已经考虑，BDT 与GPS时和Galileo时的时差将会被监 测和发播。
美国的GPS 中国的北斗
俄罗斯的GLONASS 欧盟的Galileo 四大系统参数应用比较
+ 2002年3月26日，欧盟首脑会议批准Galileo卫星导航定位系统的实施 计划。这标志着在2008年欧洲将拥有自己的卫星导航定位系统，并结 束美国的GPS独霸天下的局面。
+ 欧洲建设Galileo系统的目的主要有两个： – 军事安全 尽管伽利略计划是民用卫星导航服务，但该项计划完成后，将使欧 洲赢得建立欧洲共同安全防务体系的条件。 – 经济利益 欧盟一项研究预测表明，发展Galileo计划，仅在欧洲就可以创造出 140000多个就业岗位。每年创造的经济收益将会高达90亿欧元， 到2020年，Galileo系统的收益将达到740亿欧元。
四大全球卫星导航系统简介
四大全球卫星导航系统简介目前有四大全球卫星导航系统，其中包括: 美国的全球卫星定位系统GPS、俄罗斯GLONASS卫星导航系统、中国的北斗卫星导航系统、欧洲“伽利略”卫星导航系统。
一、美国的全球卫星定位系统GPS1、简介：GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称，而其中文简称为“球位系”。
GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。
GPS系统由28颗地球同步卫星组成（4颗为备用星），均匀地分布在距离地球20000公里高空的6个轨道面上。
这些卫星与地面支撑系统组成网络，每隔1－3秒向全球用户播报一次其位置（经纬度）、速度、高度和时间信息，能使地球上任何地方的用户在任何时候都能利用GPS接收机同时收到至少4颗卫星的位置信息，应用差分定位原理计算确定自己的位置，精度约为10米。
2、特点：（1）全球、全天候工作。
（2）定位精度高。
单机定位精度优于10m，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。
（3）功能多，应用广。
（4）高效率、操作简便、应用广泛。
二、俄罗斯GLONASS卫星导航系统1、简介：“格洛纳斯GLONASS”是俄语中“全球卫星导航系统GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE”的缩写。
GLONASS的正式组网比GPS还早，这也是美国加快GPS建设的重要原因之一。
不过苏联的解体让格洛纳斯受到很大影响，正常运行卫星数量大减，甚至无法为为俄罗斯本土提供全面导航服务，更不要说和GPS竞争。
到了21世纪初随着俄罗斯经济的好转，格洛纳斯也开始恢复元气。
GLONASS的工作卫星有21颗，分布在3个轨道平面上，同时有三颗备份星。
这三个轨道平面两两相隔120度，同平面内的卫星之间相隔45度。
每颗卫星都在19100千米高、64.8度倾角的轨道上运行。
每颗卫星需要11小时15分钟完成一个轨道周期，精度约为10米。
2、特点：（1）抗干扰能力强（2）GLONASS系统采用了军民合用、不加密的开放政策（3）GLONASS系统采用频分多址(FDMA)方式，根据载波频率来区分不同卫星（GPS是码分多址（CDMA），根据调制码来区分卫星）三、中国的北斗卫星导航系统1、简介：北斗卫星导航系统﹝BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System﹞是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。
四大全球卫星导航系统比较
工作原理
卫星导航分为多普勒测速、时 间测距等方法。多普勒测速定 位是用户测量实际接收到的信 号频率与卫星发射的频率之间 的多普勒频移，并根据卫星的 轨道参数，算出用户的位置。 时间测距导航定位是用户测量 系统中4颗（或3颗）卫星发来 信号的传播时间，然后完成一 组包括4个（或3个）方程式的 数学模型运算，可得出用户位 置。
现有导航系统
美国GPS 欧盟“伽利略” 俄罗斯“ 格洛纳斯 ” 中国“北斗”
四大导航系统各有千秋
简要来说，GPS只能找到街，而伽利
略却能找到车库的门，北斗的特长如通 过短信让他人获知自己的位置，是其他 导航系统目前不具备的。
美国GPS
关键词：胜在成熟 布局：28颗卫星(其中4颗备用)早已升空，分布在6条
发展历史
1964年美国首先建成了“子午仪”号卫星导
航系统，为核潜艇和水面舰艇等导航定位， 1967年起开放民用。1973年美国军方始研制 性能更优越的“导航星”全球定位系统 （GPS），在1991年的海湾战争中得到广泛 使用。之后俄罗斯，欧洲，中国也相继开始 组建自己的卫星导航系统。
系统组成
交点互隔60度的轨道面上，距离地面约20000千米。 已经实现单机导航精度约为10米，综合定位的话，精 度可达厘米级和毫米级。但民用领域开放的精度约为 10米。 特性：三星定位，军民两用。由于GPS定位技术涉及 军事用途，美国限制非特许用户利用GPS定位精度。 GPS系统除在设计方面采取了许多保密性措施外，还 对不同的用户提供不同的服务方式。 进展：1973年12月，美国国防部批准陆海空三军联合 研制全球定位系统(GPS)，1993年覆盖全球，广泛使用。 目前正在试验下一代卫星导航系统。
4国北斗四大导航系统各有千秋简要来说gps只能找到街道而伽利略却能找到车库的门北斗的特长如通过短信让他人获知自己的位置是其他导航系统目前不具备的美国gps关键词
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北斗卫星导航系统-发展路线图
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北斗卫星导航系统-工程任务
+ 主要任务：
➢ 研制生产5颗GEO卫星和30颗Non-GEO卫星，在西昌 卫星发射中心用CZ-3A系列运载火箭发射共35颗卫星， 西安卫星测控中心提供卫星发射组网与运行测控支持。
GPS全球定位系统 8
GPS-定位系统的应用
陆地应用
海洋应用
航空航天
车辆导航 应急反应 大气物理观测 地球资源勘探 工程测量 变形监测 地壳运动监测 市政规划控制
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北斗卫星导航系统-坐标系统
➢ 坐标系统： ➢ 北斗系统采用中国2000大地坐标系（CGS2000）。 ➢ CGS2000与国际地球参考框架ITRF的一致性约为5个
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GPS-定位
➢ 单点定位 ➢ GPS系统在每颗卫星上装置有十分精密的原子钟，并由监测站经常进行
校准。卫星发送导航信息，同时也发送精确时间信息。 ➢ 单点定位精度±15～30米
➢ 差分定位 ➢ 它实际上是在一个测站对两个目标的观测量、两个测站对一个目标的观测量或
一个测站对一个目标的两次观测量之间进行求差。其目的在于消除公共项，包 括公共误差和公共参数。 ➢ 在GPS定位过程中，存在三部分误差。 第一部分是对每一个用户接收机所共有的，例如：卫星钟误差、星历误差、电 离层误差、对流层误差等； 第二部分为不能由用户测量或由校正模型来计算的传播延迟误差；第三部分为 各用户接收机所固有的误差，例如内部噪声、通道延迟、多径效应等。利用差 分技术第一部分误差可完全消除，第二部分误差大部分可以消除。 第三部分误差则无法消除，只能靠提高GPS接收机本身的技术指标 ➢ 载波相位和差分定位技术的应用使测量定位精度可以达到毫米级精度
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北斗卫星导航系统-系统组成
系统组成：
用户段：由北斗用户终端以及与其它GNSS兼容的终端 组成
北斗系统的用户终端
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北斗卫星导航系统-时间系统 ➢ 时间系统： ➢ 北斗时（BDT）溯源到协调世界时UTC（NTSC），与
UTC的时间偏差小于100纳秒。BDT的起算历元时间是 2006年1月1日零时零分零秒（UTC）。 ➢ BDT与GPS时和Galileo时的互操作在北斗设计时间系统 时已经考虑，BDT 与GPS时和Galileo时的时差将会被监 测和发播。
➢ 2012年形成区域无源服务能力 ➢ 2020年形成全球无源服务能力
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北斗卫星导航系统-系统组成
系统组成：
空间段：由5颗GEO卫星和30颗 卫星
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北斗卫星导航系统-系统组成
系统组成：
地面段：由主控站、上 行注入站和监测站组成
北斗系统地面段
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GPS-系统组成
GPS定位系统由GPS卫星空间部分、地面控制部分和用户设备三部分组成。
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GPS-系统组成
GPS构成
空间部分
•24颗工作卫星组成 •距地表20200km上 空
•全球任何地方、任 何时间都可观测到4 颗以上的卫星
地面控制
•监测站 •主控制站 •地面天线
用户设备
•测量出接收天线至 卫星的伪距离和距 离的变化率 •计算出用户所在经 纬度、高度、速度、 时间
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➢ GPS由美国军方控制，星座由24颗卫星组成，分布在6个 轨道面上，可以保证无论在世界什么地方，几乎随时都可 以捕获到其中的4颗卫星。每颗GPS卫星都发送两个频率的 载波信号，一种信号是民码，抗干扰能力比较差，供民用 用户使用，用户可自由接收；另一种信号是军码，抗干扰 能力比较强，供军用接收机修正电离层误差，采取加密手 段，不能随意接收。
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➢ 美国的GPS ➢ 中国的北斗
➢ 俄罗斯的GLONASS ➢ 欧盟的Galileo
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北斗卫星总体规划
➢ 北斗卫星导航系统按照三步走的总体规划 分步实施：
➢ 第一步，1994年启动北斗卫星导航试验系统建设， 2000年形成区域有源服务能力；
➢ 第二步，2004年启动北斗卫星导航系统建设， 2012年形成区域无源服务能力；
四大全球卫星定位系统 介绍及比较
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➢ 美国的GPS
➢ 中国的北斗
➢ 俄罗斯的GLONASS
➢ 欧盟的Galileo
➢ 四大系统参数应用比较
PPT课件
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➢ GPS即全球定位系统（Global Positioning System）是美 国从本世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元， 于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维 导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。 ➢ 全球定位系统（Global Positioning System）是美国第 二代卫星导航系统。是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起 来的，它采纳了子午仪系统的成功经验。和子午仪系统一样， 全球定位系统由太空卫星部分、地面监控部分和用户接收机三 大部分组成。
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GPS-系统特点
➢ 高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛 ➢ 全球，全天候工作：能为用户提供连续，实时的三维位置，三 维速度和精密时间。不受天气的影响。 ➢ 定位精度高：单机定位精度优于10米，采用差分定位，精度可 达厘米级和毫米级。 ➢ 功能多，应用广：随着人们对GPS认识的加深，GPS不仅在测 量，导航，测速，测时等方面得到更广泛的应用.
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GPS-发展历程
➢ GPS实施计划共分三个阶段： ➢ 第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从1973年到1979
年，共发射了4颗试验卫星。研制了地面接收机及建立地 面跟踪网。 ➢ 第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979年到1984年， 又陆续发射了7颗试验卫星，研制了各种用途接收机。实 验表明，GPS定位精度远远超过设计标准。 ➢ 第三阶段为实用组网阶段。1989年2月4日第一颗GPS工 作卫星发射成功，表明GPS系统进入工程建设阶段。 1993年底实用的GPS网即（21+3）GPS星座已经建成，之 后根据计划更换失效的卫星。