卫星定位与导航系统

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GNSS全球导航卫星系统与GPS全球定位系统对比

GNSS全球导航卫星系统与GPS全球定位系统对比

GNSS全球导航卫星系统与GPS全球定位系统对比全球导航卫星系统(GNSS)是一组卫星,用于生成坐标、授时和导航数据并将其从太空转发到地球上的连接传感器,这些数据通常嵌入物联网(IoT)设备中。

GNSS已成为全球不可或缺的一部分,主要应用于精准农业、自动驾驶、航海或航空测量以及国防应用。

全球定位系统(GPS)是一个支持全球高精度定位、导航和授时(PNT)测量的卫星,GPS 是GNSS系统的一部分。

GPS与GNSS有什么区别?GPS是组成GNSS的卫星之一。

GNSS由GPS、GLONASS、BDS、GALILEO等许多卫星组成。

定位技术依赖于许多不同的卫星来提供准确可靠的PNT。

正如正方形是矩形的一种,GPS是GNSS的一种。

GNSS是任何使用卫星信号的全球导航系统的总称。

接收器可以使用轨道卫星发送的信号找到您的位置。

GPS的问题是卫星信号很容易被恶劣天气和山脉等其他障碍物阻挡。

GPS接收器只能使用全球定位系统中部分卫星的信号。

GNSS接收器可以使用所有定位卫星的信号,不仅仅是GPS系统中的信号。

这就意味着GNSS的信号比GPS更强,定位数据也更加准确和可靠。

GNSS(全球导航卫星系统)工作原理示意:全球导航卫星系统是如何工作的?每个GNSS系统都包含三个主要组成部分:1.卫星卫星将坐标、授时和导航数据这些信息共享到地球,然后接收器使用该信息。

2.控制部分GNSS系统在赤道周围建有基站来控制、监视、跟踪卫星并与卫星通信。

3.用户部分用户通过带有GNSS接收器的手机、汽车、飞机获取信号并精确定位我们的位置。

GNSS的性能指标:精度:衡量实际位置、速度或时间与GNSS测量值相比的真实程度。

精度越高的GNSS 设备性能越强。

刷新率:刷新率越高的GNSS设备得到的数据越准确。

功耗:越来越多的定位设备会对GNSS的功耗上做出要求,所以低功耗也是GNSS性能指标之一。

稳定性:表示GNSS系统不间断运行的能力。

卫星导航及定位系统总结

卫星导航及定位系统总结

(无 SA)±20~40 米 (有 SA) ±100 米 2.精密星历(后处理星历)的精度: 可达 1 厘米,只提供给特许用户 3.应对方法:精密定轨(后处理)、 相对定位或差分定位。 卫星时钟误差 GPS 测量定位是测时-测距定位系统, 所以定位精度与时钟误差密切相关。 应对方法 1.模型改正:用导航电文对 卫星钟差进行改正后,各卫星钟时与 GPS 标准时之间的差异(同步误差)可 保持在 20ns 以内。由此引起的等效距 离误差将不超过 6m。2.相对定位或差 分定位:可有效的消除美国 SA 政策引 起的星钟误差。 相对论效应对卫星钟的影响 狭义相对论观点:一个频率为 f0 的振 荡器安装飞行速度为 v 的载体上,由于 载体的运动,对地面观测者来说将产生 频率变化。 广义相对论观点:处于不同等位面的振 荡器,其频率将由于引力位不同而发生 变化。相对论效应的影响并非常数,经 改正后仍有残差,它对 GPS 时的影响最 大可达 70ns,对精密定位仍不可忽略。 狭义相对论+广义相对论 为消除相对论效应的影响,卫星上时钟 应比地面调慢约 4.5 ×0.001Hz 电离层延迟误差 由于电离层中气体分子受到太阳等天 体的射线的辐射,产生强烈的电离,形 成大量的自由电子和正离子。对卫星信 号产生影响,使信号路径发生弯曲,传 播速度也受影响。 经验模型改正方法:根据以往观测结果 所建立的模型。改正效果:差。 双频改正方法:利用双频观测值直接计 算出延迟改正或组成无电离层延迟的 组合观测量。效果:改正效果最好。 实测模型改正方法:利用实际观测所得 到的离散的电离层延迟(或电子含量), 建立模型(如内插)效果:改正效果较好 相对定位或差分定位 消除对流层延迟误差的方法 利用对流层误差修正模型加以修正: 存在模型误差和气象元素误差。 利用同步观测值求差: 相对定位或差分定位 多路径误差(直接、间接路径) 在 GPS 测量中,被测站附近的物体所反 射的卫星信号(反射波)被接收机天线 所接收,与直接来自卫星的信号(直接 波)产生干涉,从而使观测值偏离真值 产生所谓的“多路径误差”。 观测上选择合适的测站,避开易产生多 路径的环境。硬件上采用抗多路径误差 的仪器设备。数据处理上采用参数法。 观测误差:一般认为观测的分辨误差约 为信号波长的 1%。 接收机的钟差 定义:GPS 接收机一般采用石英钟,接 收机钟与理想的 GPS 时之间存在的偏 差和漂移。应对方法:1.作为未知数处 理。2.相对定位或差分定位。3.当定位 精度要求较高时,可以采用高精度的外 接频标(即时间标准)。 接收机的位置偏差 定义:接收机天线的相位中心相对测站 中心位置的偏差。应对方法:1.正确的 对中整平。2.采用强制对中装置(变形 监测时) 接收机天线相位中心偏差 接收机天线相位中心变化的改正。应对 方法:1.使用相同类型的天线并进行天 线定向(限于相对定位)2.模型改正。 载波相位观测中的整周跳变

导航系统的原理如何定位和导航

导航系统的原理如何定位和导航

导航系统的原理如何定位和导航导航系统已经成为现代社会中不可或缺的一部分,它通过使用卫星导航系统和其他技术,为用户提供准确的定位和导航服务。

本文将介绍导航系统的原理,包括定位和导航的过程。

一、全球卫星定位系统(GNSS)全球卫星定位系统(GNSS)是现代导航系统的核心,其基本原理是通过接收卫星信号来确定接收器的位置。

这些卫星距离地球几万公里,每个卫星都以固定的速度绕地球运行,同时向地面发射信号。

接收器接收到来自多颗卫星的信号后,通过计算信号传播的时间和接收到的信号强度,可以得出接收器的位置信息。

二、定位过程1. 接收卫星信号:导航系统的接收器通过天线接收卫星发射的信号。

天线需要面向开阔的天空,以确保能够接收到足够的卫星信号。

2. 信号传播时间计算:接收器同时接收到多颗卫星的信号,并测量信号从卫星到接收器的传播时间。

根据传播时间,可以获得接收器与每颗卫星之间的距离。

3. 定位计算:接收器通过与多颗卫星的距离组合,使用三角定位原理计算出自身的位置。

通过测量多颗卫星到接收器之间的距离,交叉计算并确定接收器的位置坐标。

4. 定位误差校正:定位过程中可能存在误差,例如信号传播的延迟以及大气层对信号的影响。

系统会使用校正算法对误差进行修正,以提供更准确的定位结果。

三、导航过程1. 目的地输入:用户在导航系统中输入目的地的地址或坐标。

导航系统将根据这些信息规划最佳的行驶路线。

2. 路线规划:导航系统根据用户输入的目的地和当前位置,利用地图数据和路况信息规划最优路线。

路线规划考虑了交通流量、道路类型、限速等因素,以提供最佳的导航建议。

3. 导航指引:导航系统会在行驶过程中提供语音或图像指引,指示用户在何时、何处转向或行驶。

导航器会根据实时定位信息和路线规划,持续更新导航指引,确保用户沿着正确的路线行驶。

4. 实时路况信息:现代导航系统通常会提供实时交通信息,以帮助用户选择最佳路线。

这些信息通过接收其他车辆或交通设施传输的数据,并与地图数据进行匹配,以提供准确的路况情报。

卫星导航系统的原理

卫星导航系统的原理

卫星导航系统的原理卫星导航系统是一种利用人造卫星提供定位、导航和时间服务的技术。

它通过将多颗卫星分布在地球轨道上,利用卫星与接收器之间的信号传输,实现对地球上任意位置的定位和导航。

本文将介绍卫星导航系统的原理及其应用。

一、卫星导航系统的组成卫星导航系统主要由卫星、地面控制系统和用户接收器三部分组成。

1. 卫星:卫星是卫星导航系统的核心组成部分。

卫星通过在地球轨道上运行,向地面发送信号,提供定位和导航服务。

目前,全球最主要的卫星导航系统是美国的GPS(全球定位系统),其由约30颗卫星组成。

2. 地面控制系统:地面控制系统负责监控和管理卫星导航系统的运行。

它包括地面测量站、控制中心和数据处理中心等设施。

地面控制系统通过与卫星进行通信,实时监测卫星的状态,并对其进行控制和调整。

3. 用户接收器:用户接收器是卫星导航系统的终端设备,用于接收卫星发出的信号,并进行解码和处理。

用户接收器可以是手机、汽车导航仪、航空器导航设备等。

它通过接收卫星信号,计算出自身的位置和导航信息,并将结果显示给用户。

二、卫星导航系统的工作原理卫星导航系统的工作原理基于三角测量和时间同步的原理。

1. 三角测量原理:卫星导航系统利用三角测量原理确定接收器的位置。

当接收器接收到至少三颗卫星的信号时,它可以通过测量信号的传播时间和卫星的位置信息,计算出自身的位置。

每颗卫星都会向接收器发送包含时间和位置信息的信号,接收器通过测量信号的传播时间来确定自身与卫星之间的距离,然后利用三角测量原理计算出自身的位置。

2. 时间同步原理:卫星导航系统利用时间同步原理确保接收器和卫星之间的通信准确。

卫星导航系统中的每颗卫星都具有高精度的原子钟,它们通过地面控制系统进行时间同步。

接收器接收到卫星发出的信号后,会测量信号的传播时间,并与卫星的发射时间进行比较,从而计算出信号传播的距离。

由于信号传播速度是已知的,接收器可以通过测量时间差来计算出自身与卫星之间的距离。

卫星导航和定位系统原理与技术

卫星导航和定位系统原理与技术

卫星导航和定位系统原理与技术随着科技的不断发展和进步,卫星导航和定位系统已经越来越成为人们生活中必不可少的一部分。

无论是普通民众、探险家还是军事人员都离不开卫星导航和定位系统。

那么卫星导航和定位系统到底是什么原理和技术,它们如何发挥作用呢?下面将具体介绍。

一.卫星导航和定位系统原理卫星导航和定位系统原理是基于卫星,通过信号的传输和接受,进行位置的测量和计算,实现导航和定位的目的。

(一)基本构成卫星导航和定位系统主要由四个部分构成,分别是卫星、地面控制站、用户终端和导航信息中心。

卫星负责向地面控制站发送信号,发送的信号中包含了时间和信号的位置信息。

然后,地面控制站接收到信号,再向用户终端发送解码后的信号,用户终端依据接收到的信号,通过计算、筛选、解析等方式,得出自己的位置信息。

在这个过程中,导航信息中心的责任是收集、计算、存储和更新卫星导航和定位系统的各类数据以及确保信息的正确性和完整性。

(二)信号传输基本原理卫星导航和定位系统实现位置计算的基础是信号传输。

信号传输的基本原理是发射方时间和接收方时间差的计算。

卫星定位系统需要同时接收到至少四个卫星信号才能定位,通过接收卫星信号时每颗卫星发射的信号独自的码顺序和位置信息即可计算自己的位置。

卫星定位系统中的信号传输时间戳是卫星发射信号时刻的计数,这是每一枚定位卫星的自身参数之一,微秒(1秒的1/1000)级别的时间戳精度提高了卫星导航的精度。

二.卫星导航和定位系统技术(一)GPS技术全球定位系统(GPS),是一种基于卫星导航和定位系统原理的技术,利用20颗卫星和地面摆放的测量接收机來确定位置。

GPS技术已经广泛应用于汽车导航、探险、科学研究和导弹制导等领域。

(二)GLONASS技术GLONASS(全球卫星导航系统),是由俄罗斯独立设计研发的一种卫星导航和定位系统,包括24颗卫星。

GLONASS技术大大提高了俄罗斯的导航能力,可以替代GPS,其定位精度也很高。

卫星导航系统工作原理

卫星导航系统工作原理

卫星导航系统工作原理卫星导航系统是一种利用人造卫星进行全球定位和导航的技术。

它能够提供精确的时间、位置和速度信息,为航海、航空、军事、交通等领域的应用提供了重要的支持。

在本文中,将详细介绍卫星导航系统的工作原理。

一、全球定位系统(GPS)是最常见和广泛使用的卫星导航系统。

它由一系列地球轨道卫星、地面控制站和用户设备组成。

在工作中,GPS主要包括以下几个步骤:1. 卫星发射:GPS系统中的卫星由美国国防部负责发射和维护。

这些卫星分布在特定的轨道上,以确保全球范围内的覆盖。

2. 卫星测距:用户设备通过接收来自至少4颗卫星的信号,并测量信号的传播时间来确定自身的位置。

这个过程需要同时接收卫星发出的导航信号,并记录每颗卫星的传播时间。

3. 定位计算:用户设备通过对接收到的卫星信号进行计算和处理,确定自身的位置。

利用测距原理,用户设备可以确定自身与各颗卫星之间的距离,然后通过三角定位来计算地理坐标。

4. 位置更新:一旦确定了用户设备的位置,GPS系统将持续不断地更新位置信息,以便用户及时获得最新的导航和定位数据。

二、伽利略导航系统是欧洲空间局研发的卫星导航系统。

与GPS系统类似,伽利略系统也由一系列地球轨道卫星、地面控制站和用户设备组成。

其工作原理也基本相同,不同之处在于伽利略系统采用了更高精度的技术,可以提供更准确的定位和导航服务。

伽利略导航系统的主要特点是系统开放性和独立性。

相比GPS系统需要依赖美国军方控制,伽利略系统的控制权完全掌握在欧洲自身手中,使得欧洲在定位和导航领域有了更大的自主权和可靠性。

三、北斗导航系统是中国自主开发的卫星导航系统。

与GPS和伽利略系统类似,北斗系统也基于一系列地球轨道卫星、地面控制站和用户设备构建,提供定位和导航服务。

北斗系统的工作原理与GPS类似,都是通过测距和定位计算来确定位置。

与GPS和伽利略系统相比,北斗系统有其独特的优势。

首先,北斗系统在全球范围内提供了更广泛的服务覆盖,包括陆地、海洋和航空领域。

如何进行卫星定位与导航

如何进行卫星定位与导航

如何进行卫星定位与导航卫星定位与导航是现代社会中不可或缺的技术之一。

无论是日常生活的出行、物流运输的安全、还是军事战略的制定,都离不开卫星定位与导航系统的支持。

本文将探讨如何进行卫星定位与导航,包括定位原理、系统架构、应用领域等方面的内容。

一、定位原理卫星定位与导航的基本原理是利用地球上的多颗卫星发射信号并通过接收器接收这些信号。

根据信号传播的时间差,可以测量出接收器与卫星之间的距离,并通过三角定位方法计算出接收器的位置。

这一原理被广泛应用于全球定位系统(GPS)等卫星导航系统中。

二、系统架构卫星定位与导航系统的架构主要包括卫星部分、地面控制部分和用户终端。

卫星部分由多颗卫星组成,它们按照预定的轨道运行并发射信号。

地面控制部分负责维护和管理卫星,确保它们正常工作。

用户终端接收卫星发射的信号,并进行定位和导航计算,为用户提供位置和导航信息。

三、应用领域卫星定位与导航广泛应用于多个领域。

在日常生活中,我们常用的车载导航和手机定位服务就是基于卫星定位和导航系统的。

它们帮助我们找到目的地、规划行车路线,极大地方便了我们的出行。

在物流运输领域,卫星定位与导航可以提供货物实时定位和追踪功能,增强物流运作的安全性和效率。

此外,卫星定位与导航还在水上、航空、测绘、军事等各个领域发挥着重要作用。

四、技术挑战和发展趋势尽管卫星定位与导航技术已经取得了巨大的进步,但仍然面临着一些技术挑战。

首先是多路径效应,即卫星信号在传播过程中被建筑物和地形等障碍物所反射,导致接收器接收到多个信号,影响定位准确度。

其次是信号遮挡和时延误差,例如在城市高楼建筑密集区域,信号的遮挡会造成定位误差。

此外,随着对定位精度和实时性要求的提高,卫星导航系统需要不断进行升级和改进。

未来卫星定位与导航技术的发展趋势是向千兆定位、高精度、多模式和互联互通方向发展。

千兆定位指的是定位系统的处理速度大幅提升,可以更快速地处理复杂的定位计算。

高精度是指提高定位的精确度,以满足更多的应用需求,如无人驾驶和精准农业等。

卫星定位导航系统原理及应用串讲课件

卫星定位导航系统原理及应用串讲课件
C / A码码率 f0 10 1.023MHz; P码码率 f0 10.23MHz; 卫星(导航)电文码率 f0 204600 50Hz
39
GPS卫星信号结构---载波
作用
搭载其它调制信号 测距
L1
19.03c m
测定多普勒频移
L2
类型
24.42c m
目前
L1 – 频率: 154f0 = 1575.43MHz;波长:19.03cm L2 – 频率: 120f0 = 1227.60MHz;波长:24.42cm
4
GPS系统的特点
第三,实时定位
利用GPS导航,可以实时地确定运动目 标的三维位置和速度,由此既可保障运动载 体沿预定航线运行,也可实时监测和修正航 行路线,选择最佳航线。
5
美国政府的GPS政策
美国政府在GPS设计中计划提供两种服务: 一种为精密定位服务(PPS),利用P码进行定位,只提
供给本国及其盟国的军方和得到特许的民间用户使用, 估计其定位精度为10m。 另一种为标准定位服务(SPS),利用C/A码定位,提供给 民间用户使用。由于C/A码作为捕获P码之前的前导码, 是一种粗捕获的明码,因此估计SPS的定位精度约为 400m。
x=F1(B,L) y=F2(B,L) 由于椭球面是一个曲面,我们不可能把它铺展成 一个平面而不产生某种褶皱和破裂,也就是不可 能把整个椭球面或其一部分曲面毫无变形地表示 在一个平面上,因此无论对投影函数F1和F2选得 如何妥当,总是不可避免地产生变形。
21
地图投影的分类
按其变形性质分: 等角投影:投影后,地图上任意两相交短线之间的夹角 保持不变。 等面积投影:投影后,地图上面积大小保持正确的比例 关系。 等距投影:投影后,地图上从某一中心点到其它点的距 离保持不变。 方位投影:投影后,地图上表示的任一点到某一中心点 的方位角保持不变。

卫星导航定位系统原理与应用分析

卫星导航定位系统原理与应用分析

卫星导航定位系统原理与应用分析导引卫星导航定位系统,是一种利用地面接收设备接收和解算卫星发出的信号,确定接收设备的位置和时间的技术。

这种技术在许多领域有广泛的应用,包括航空、航海、车辆定位等等。

本文将介绍卫星导航定位系统的原理及其应用。

一、卫星导航定位系统原理卫星导航定位系统主要由卫星组成,通过这些卫星发射的信号来实现定位。

常见的卫星导航定位系统包括全球定位系统(GPS)、伽利略系统、北斗卫星导航系统等。

1. GPS原理全球定位系统(GPS)是全球最主要的卫星导航定位系统之一。

GPS系统主要由24颗卫星组成,这些卫星将信号发送到地面的接收设备上。

接收设备通过接收多个卫星发出的信号,并使用三角定位原理计算出设备所在的位置。

GPS信号由卫星发射,并通过大气层传播到地面上的接收设备。

接收设备会接收到不同卫星发出的信号,并根据这些信号的到达时间计算出信号传播的距离。

通过收集多个卫星发出的信号,接收设备可以计算出自己的准确位置。

2. 伽利略系统原理伽利略系统是欧洲独立开发的卫星导航定位系统。

与GPS系统类似,伽利略系统也是通过接收卫星发出的信号来实现定位。

不同之处在于,伽利略系统采用了纯粹的时差测量技术,而非GPS的相位测量技术。

伽利略系统主要由30颗卫星组成,这些卫星以不同的轨道高度分布在地球周围。

接收设备会接收到多个卫星的信号,并根据信号的到达时间来计算自己的位置。

伽利略系统还采用了地面测量基站,用于对卫星进行跟踪和时间比对,以提高定位的准确性。

二、卫星导航定位系统的应用卫星导航定位系统在各个领域都有广泛的应用,为人们的生活带来了许多便利。

1. 航空航海卫星导航定位系统在航空和航海领域是至关重要的。

通过卫星导航定位系统,航空器和船舶可以准确地确定自己的位置和朝向,提高了导航的安全性和精确性。

航空器和船舶的自动导航系统也依赖于卫星导航定位系统来实现自主导航。

2. 车辆定位卫星导航定位系统在车辆定位方面有广泛的应用。

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。

全球定位导航系统的工作原理

全球定位导航系统的工作原理

全球定位导航系统(如GPS)的工作原理基于卫星导航技术,通过接收卫星发送的信号,计算出用户所在的位置、速度、时间等信息。

1.卫星系统:全球定位导航系统由一组卫星组成,这些卫星分布在
不同的轨道上,以确保地球上任何位置都能至少接收到4颗卫星的信号。

卫星不断发送包含当前时间和卫星位置的信号。

2.接收设备:用户使用具有GPS功能的设备(如手机、汽车导航仪
等)接收卫星信号。

设备中的GPS接收器会计算信号传播时间,从而计算出设备与卫星之间的距离。

3.三维定位:根据接收到的四颗或更多卫星的信号,接收机使用三
角定位法(三球交汇法)计算出自身所在的三维坐标(经度、纬度、高度)。

由于地球曲率和大气层折射的影响,还需要对信号传播时间做进一步修正,最终得到高精度的位置信息。

4.差分定位技术:为了提高定位精度,全球定位导航系统采用了差
分定位技术。

该技术通过在已知位置设置基准站,接收卫星信号并计算误差,然后将误差信息传输给附近的GPS用户设备,从而校正原始定位数据,提高定位精度。

5.实时导航:一旦获取了准确的位置信息,GPS接收机就可以结合
电子地图和其他传感器数据为用户提供实时的导航指引,包括方向、速度、航迹等信息。

卫星定位与导航技术

卫星定位与导航技术

卫星定位与导航技术卫星定位与导航技术由查字典物理网资料整理,请继续关注定位与导航技术是涉及自动控制、计算机、微电子学、光学、力学以及数学等多学科的高技术,是实现飞行器特别是航天器飞行任务的关键技术,也是武器精确制导的核心技术,这对于提高航空器、航天器以及武器装备的机动性、反应速度和远程精确打击能力具有重要意义,在海、陆、空、天等现代高技术武器及武器平台中得到广泛的应用。

按照定位导航的方式可分成:卫星定位导航、自主式导航、组合导航以及无源导航。

1)卫星导航系统世界上现有卫星导航系统有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS以及欧洲GALILEO卫星系统(将要建立)。

这样,俄罗斯的GLONASS的建立以及将要建立的GALILEO打破了美国对卫星导航的独家经营的局面,降低了美国政府利用GPS施以主权威慑给用户带来的后顾之忧。

(1)全球定位系统(GPS)GPS是美国国防部为军事目的建立的,旨在彻底解决海上、空中和陆地运载工具的导航和定位问题,全部24颗导航卫星(21颗工作卫星和3颗备用卫星)系统已经建成。

GPS 采用码分多址(CDMA),定位精度通常15m左右,主要应用于单点导航定位与相对测地定位,具有全天候、定位迅速、精和更好的完整性状态。

因此,GNSS具有很强的互补作用,在同等组合方式下,运用先进的组合导航技术,以GNSS与其它导航技术的组合导航将比GPS(或GLONASS)与其它导航技术组合有更高的精度和可靠性。

(4)欧洲GALILEO卫星欧洲为了满足本地区导航定位的需求,计划开发针对GPS 和GLONASS的广域星基增强系统(EGNOS),包括地面设施和空间卫星,以提高GPS和GLONASS系统的精度、完备性和可用性。

同时,为了打破目前世界美、俄全球定位系统在这一领域的垄断,欧洲决定启伽利略计划,建立自主的民用全球卫星定位系统(GALILEO)。

EGNOS将是欧洲GALILEO计划的第一阶段,也是GALILEO计划的基础,并将在2019年达到初始运行能力,2019年以前到全球运行能力。

导航系统工作原理

导航系统工作原理

导航系统工作原理导航系统是一种先进的技术设备,它使用卫星定位和地图数据来为用户提供准确的导航指引。

现代导航系统已经得到广泛应用,无论是在汽车导航系统、飞机导航系统还是手机导航应用中都有着重要作用。

本文将介绍导航系统的工作原理及其核心技术。

一、导航系统的组成导航系统通常由以下几个核心组成部分构成:1.卫星定位系统(GNSS):导航系统的核心是全球卫星定位系统(GNSS),主要包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS以及欧洲的Galileo等。

这些卫星系统通过卫星发射信号并利用三角测量原理来确定用户的位置。

2.地图数据:地图数据是导航系统的基础,它包含了道路、建筑物、地标等准确的地理信息。

地图数据可通过卫星图像、航空摄影测量以及实地调查等途径来获取和更新。

3.导航软件:导航软件是导航系统的控制核心,它根据卫星定位和地图数据来计算最佳的导航路径,并提供语音和图像指引给用户。

二、导航系统的工作原理导航系统的工作原理如下:1.卫星定位:导航系统通过接收卫星发射的信号来确定用户的位置。

卫星定位系统发送不同频率的信号,接收设备通过计算接收到信号的时间差以及卫星的位置来确定用户的坐标。

2.地图数据匹配:导航系统将用户的位置坐标与地图数据进行匹配,确定用户所处的道路和地理环境。

利用地图数据,导航系统可以计算出最佳的导航路径。

3.路线规划:导航系统根据用户的目的地和当前位置,通过算法来规划最佳的导航路线。

在规划路线时,导航系统会考虑道路交通状况、实时路况信息以及用户的个人偏好。

4.导航指引:导航系统通过语音提示和图像显示向用户提供导航指引。

用户可以根据导航系统的指示准确地到达目的地。

三、导航系统的核心技术导航系统的核心技术包括以下内容:1.差分定位:差分定位是一种利用基准站和移动接收机之间的差异来提高定位精度的技术。

通过差分定位,导航系统可以达到亚米级的位置精度。

2.惯性导航:惯性导航是一种通过惯性传感器来测量加速度和旋转速率,并通过积分计算出位置和方向的技术。

卫星导航定位系统

卫星导航定位系统

卫星导航定位系统:探索世界的有力工具随着科技的发展,定位系统已经成为了人们生活中不可缺少的一部分。

而其中最为重要的就是。

这一系统是由多颗卫星和地面设备组成的,可以在全球范围内提供高精度的定位服务,支持交通运输、航空航天、探险等多个领域的应用。

本文将深入探究的原理、应用和未来发展。

一、原理的原理是利用卫星和地面设备之间的通信建立一组接口,通过该接口实现定位功能。

这个接口可以与探测仪器、车辆或设备的内部系统相连接,提供实时位置和速度信息,方便用户随时获取。

主流的包括美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统、欧洲的伽利略系统等。

这些系统都是以十多颗以上的卫星为基础,同时配合地面设备提供精细的导航、定位和时间同步服务。

卫星通过广播定位信号,地面设备则接收信号并计算其位置,从而实现定位功能。

二、应用在交通、航空航天、探险等领域有着广泛的应用。

在交通领域,可以帮助车辆实现导航和计算路程、车速。

同时,定位系统还可以通过移动终端或车载设备,实现智能驾驶、车辆远程监控等功能,提高了公路运输的效率和安全性。

在航空航天领域,不仅可以在飞行中提供导航和定位服务,还可以跟踪飞行器的位置和速度信息,实时更新飞行路线,提高飞行器的精度和安全性。

在探险领域,可以帮助探险者在荒野、洞穴等困难地形中快速定位和导航,以及实时分享数据和信息,保证探险的安全和顺利进行。

三、未来发展随着技术的不断发展,也将不断优化和升级,未来将会有更多功能被应用。

例如,在智能城市建设中,定位系统可以与交通灯、道路告示牌、公共交通系统等连接,形成智能的交通运输系统,提高城市的交通效率。

同时,也可以与智能手机、智能手表等连接,提供个性化的定位服务。

此外,在军事、科学探索、气象等领域,也有着广泛的应用前景。

例如,在军事领域,定位系统可以用于地面部队、舰艇和战斗机的导航、通信和智能防御,提高防御和攻击的效率。

在科学探索领域,卫星定位系统也可以用于大气层探测、地质勘探和海洋调查等方面,为科学家提供精准的数据和信息。

卫星导航概念解析

卫星导航概念解析

卫星导航概念解析卫星导航是一种基于卫星信号的定位和导航系统,可以在地球任何地方提供全球定位和导航服务。

卫星导航的基本原理是,地面上的接收设备接收来自卫星的信号,通过测量卫星信号的传播时间和多个卫星之间的距离,计算出接收设备距离不同卫星的准确位置,从而确定接收设备的准确位置。

卫星导航系统通常由多颗卫星组成,这些卫星分布在不同的轨道上,它们之间通过无线电波进行通信。

接收设备可以同时接收多颗卫星发出的信号,通过计算这些信号的传播时间和距离,可以确定接收设备的位置。

卫星导航系统的应用非常广泛,最常见的应用之一是车辆导航系统。

通过安装在汽车上的卫星导航设备,司机可以通过导航系统获得准确的位置信息和导航指引,帮助他们找到目的地并选择最佳的行驶路线。

同时,卫星导航系统还可以提供实时的交通信息,帮助司机避开拥堵的道路段,节省时间和燃料。

卫星导航系统还可以用于航空和航海导航。

飞机和船只通常安装有导航设备,可以通过接收卫星信号来确定自身的准确位置和航向。

这些导航设备可以帮助飞行员和船长进行导航计算、路径规划和导航指引,确保航行安全。

卫星导航系统还可以应用于军事领域。

军事部队通常配备有卫星导航设备,可以在复杂的地理环境中确定自身的准确位置,并进行地面目标定位和导航指引。

卫星导航系统对于战场的实时态势判断和战术决策起着重要的作用。

除了定位和导航功能,卫星导航系统还可以提供时间同步服务。

由于卫星在轨道上运行的稳定性和精确性,接收设备可以通过接收卫星信号来获取精确的时间信息。

这对于金融交易、通信网络同步和科学实验等需要精确时间的领域非常重要。

卫星导航系统的发展离不开地面控制系统和测绘技术的支持。

地面控制系统负责卫星轨道的测量、轨道参数的计算和卫星状态的监控。

测绘技术则提供了地球表面的地理信息数据,为卫星导航系统提供位置参考和地图数据。

尽管卫星导航系统已经取得了巨大的成功,但它仍然面临着一些挑战。

首先,信号的接收和计算需要精确的设备和算法,对于一些复杂的地理环境和建筑物密集的城市区域,信号的接收可能会受到干扰和遮挡。

卫星导航与定位论文

卫星导航与定位论文

卫星导航定位与生活随设社会的发展,人类生活在相应活动中就逐渐产生了测绘定位的需求以及人类的活动遍及全球,还有一些工程比如航海、航空通信工程,矿产资源勘探工程,地球生态及环境变迁的研究,就需要精确地定位。

这些需求促使导航定位技术的发展,并把这项技术带到一个前所未有的发展时期。

社会是不断发展的,科技是不断进步的,随着1957年前苏联发射了人类第一颗人造地球卫星,这预示着一种全新的天空定位技术的可行性,由此,人类进入了卫星定位和导航的时代。

由于GPS系统具有精度高、速度快、费用省、操作简便。

现今已建立大地及工程控制网,大地及工程控制网以其特有的高精度把我国传统大地网进行了全面改善和加强,从而克服了传统大地网的精度不均匀,系统误差较大等传统测量手段不可避免缺点,这一高精度三维空间大地坐标系的建成为我国经济和社会持续发展提供了基础测绘保障。

在现在的工程实例中,也取得了很好的效果,如:在三峡二期工程施工中采用GPS定位技术建立施工控制网;在青藏铁路的建设中,从勘测到施工均采用了GPS定位技术。

在房地产工程中也扮演者相当重要的角色,地籍及房地产测量是精确测定土地权属界址点位置,同时测绘大比例尺地籍平面图和房产图并量算土地和房屋面积,供土地和房产管理部门使用。

常规方法通常是先布设或加密控制点,然后依据这些点,测定地物点和地形点在图上的位置并按照一定的规律和符号绘制成平面PS定位技术,特别是采用R T K技术替代常规方法测绘地籍及房产成为可能。

由于它不需要逐级布网加密,在测区只需少量的控制点即可。

因此,它具有速度快,精度高且分布均匀等特点。

卫星导航与定位系统是由地面监控网、多个导航卫星和大量用户接收机组成的。

在地球上空,共有24颗卫星组成的导航卫星星座。

其中18颗卫星分布在6个轨道平面上运转,即每个轨道平面均匀分布有3星。

另外,每个轨道平面上布置有1颗热备份卫星。

每颗卫星都连续不断地在两个频率上向用户接收机发射导航信号。

卫星导航系统的原理

卫星导航系统的原理

卫星导航系统的原理卫星导航系统是一种利用人造卫星进行导航和定位的技术系统。

目前最为广泛应用的卫星导航系统包括美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统、欧盟的Galileo系统和中国的北斗系统。

这些系统通过一系列卫星在轨运行,为全球用户提供高精度的导航、定位和时间服务。

本文将介绍卫星导航系统的原理及其工作过程。

一、卫星导航系统的组成卫星导航系统主要由卫星、地面控制站和用户设备三部分组成。

1. 卫星:卫星导航系统的核心是一系列在轨运行的卫星。

这些卫星按照一定的轨道分布在地球周围,它们携带有精密的原子钟和导航设备,用于发射导航信号和接收地面指令。

卫星的数量和分布密度直接影响了导航系统的覆盖范围和精度。

2. 地面控制站:地面控制站负责监控和管理卫星的运行状态,包括卫星的轨道、时钟校准、信号发射等。

地面控制站通过与卫星的通信,实时更新卫星的状态信息,确保导航系统的正常运行。

3. 用户设备:用户设备是接收和处理卫星信号的终端设备,如GPS接收机、手机、车载导航仪等。

用户设备通过接收来自卫星的导航信号,计算出自身的位置、速度和时间信息,从而实现导航和定位功能。

二、卫星导航系统的原理卫星导航系统的原理基于三角测量和时间同步的原理。

1. 三角测量原理:卫星导航系统通过测量用户设备与至少三颗卫星之间的距离,利用三角测量原理计算出用户设备的位置。

每颗卫星发射信号时刻包含了卫星的位置和发射时间信息,用户设备接收到这些信号后,通过测量信号的传播时间和速度,计算出用户设备与卫星之间的距离。

通过至少三颗卫星的距离测量,可以确定用户设备的位置在地球上的坐标。

2. 时间同步原理:卫星导航系统中的卫星和用户设备都携带有高精度的原子钟,确保系统中所有设备的时间同步。

在接收卫星信号时,用户设备会记录下信号的发射时间和接收时间,通过计算信号的传播时间,可以得到用户设备与卫星之间的距离。

由于信号传播速度非常快,时间同步的精度对于定位的准确性至关重要。

卫星导航及定位系统应用

卫星导航及定位系统应用

卫星导航及定位系统应用卫星导航及定位系统是一种利用卫星信号进行定位和导航的技术。

它通过接收来自卫星的信号,计算出接收器的位置,并提供导航信息,广泛应用于航空、航海、交通运输、军事、地质勘探、测绘、灾害救援等领域。

下面将详细介绍卫星导航及定位系统的应用。

首先,卫星导航及定位系统在航空领域有着广泛的应用。

航空器可以通过卫星导航系统确定自身的位置、航向和速度,提供精确的导航信息,帮助飞行员进行飞行控制和导航。

同时,卫星导航系统还可以提供飞行器的高度、气压、温度等气象信息,帮助飞行员进行气象监测和飞行决策。

其次,在航海领域,卫星导航及定位系统也发挥着重要作用。

船舶可以通过卫星导航系统确定自身的位置、航向和速度,提供精确的导航信息,帮助船长进行航行控制和导航。

此外,卫星导航系统还可以提供海洋潮汐、海流、海况等海洋环境信息,帮助船长进行海洋环境监测和航行决策。

在交通运输领域,卫星导航及定位系统被广泛应用于车辆导航和车辆监控。

通过卫星导航系统,车辆可以确定自身的位置、行驶方向和速度,提供精确的导航信息,帮助驾驶员选择最佳路线和避免拥堵。

同时,卫星导航系统还可以实时监控车辆的位置和行驶状态,提供车辆追踪和调度功能,提高交通运输的效率和安全性。

在军事领域,卫星导航及定位系统是军事作战和军事行动的重要工具。

军事装备可以通过卫星导航系统确定自身的位置、行动方向和速度,提供精确的导航信息,帮助指挥员进行作战指挥和决策。

同时,卫星导航系统还可以提供敌情监测和目标定位功能,帮助军队进行情报收集和目标打击。

在地质勘探和测绘领域,卫星导航及定位系统可以提供高精度的地理位置信息,帮助地质勘探人员和测绘人员确定地质构造和地理地貌,进行资源勘探和地图制作。

卫星导航系统还可以提供地震监测和地质灾害预警功能,帮助减少地质灾害对人类社会的影响。

此外,卫星导航及定位系统还可以应用于灾害救援和紧急救援。

在灾害发生后,卫星导航系统可以提供灾区的精确位置信息,帮助救援人员快速到达灾区,进行救援和救助。

北斗导航系统与GPS的比较与分析

北斗导航系统与GPS的比较与分析

北斗导航系统与GPS的比较与分析1. 引言北斗导航系统和GPS(全球定位系统)是目前世界上最广泛应用的卫星导航系统。

作为定位与导航领域的两个主要技术,它们在不同领域有着广泛的应用。

本文将对北斗导航系统和GPS进行比较与分析,探讨它们的特点、应用领域、精度、覆盖范围等方面的差异。

2. 北斗导航系统北斗导航系统是由中国自主研发和建设的卫星导航系统,提供全球定位、导航、授时服务。

北斗系统由地面控制站、卫星星座和用户终端组成。

北斗导航系统具有以下特点:2.1 类别北斗导航系统属于区域导航系统,主要服务于中国及周边地区。

目前北斗系统已在200个国家和地区开展应用。

2.2 卫星星座北斗系统主要由地球同步轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星以及大倾角卫星组成。

北斗卫星星座的数量和分布有助于提高系统的稳定性和可靠性。

2.3 服务范围北斗导航系统提供全球覆盖定位服务,其主要服务对象包括航空、航海、铁路、公路、测绘、资源调查、军事等领域。

2.4 精度与稳定性北斗系统提供高精度的定位服务,其水平定位精度可达到10米以下,时间同步精度约为20纳秒。

此外,北斗系统具备强大的抗干扰和防遮挡能力。

3. GPSGPS是由美国空军研发的全球定位系统,是目前全球应用最广泛的导航系统之一。

GPS具有以下特点:3.1 类别GPS为全球定位系统,可提供全球范围的定位和导航服务。

它被广泛应用于航空、航海、交通、军事、民用等领域。

3.2 卫星星座GPS主要依靠24颗工作卫星和若干颗备用卫星构成星座,分布在六个轨道面上。

这种星座的设置保证了全球定位系统的连续覆盖和准确性。

3.3 精度与稳定性GPS的定位精度通常为数米至十米左右,具体取决于接收设备的类型和工作环境。

然而,由于地球上的天然和人为干扰,GPS的信号容易受到遮挡和影响,会对定位精度产生一定影响。

4. 比较与分析北斗导航系统和GPS在以下方面存在差异:4.1 地理覆盖范围北斗导航系统的主要服务对象为中国及周边地区,而GPS是全球性的导航系统。

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称为对应于观测量ρ的导航定位方程。
• 由上述导航定位方程可见,用户位置与导航定位 参量有一一对应的关系。而方程中用户坐标为3个 未知量,为求得用户的3个坐标,必须得到3个独 立的方程,因而必须有3个定位参量。实际中由于 存在测量误差,以及观测误差还依赖于其他的未 知量,如时间、频率等,往往需要引入3个以上的 定位观测量并建立相应的导航定位方程,才能求 解出用户坐标。
1.协议地球坐标系 • 卫星导航系统中采用的地球坐标系是以地心为 原点、地球自转轴为Z轴,以地球赤道面为基准面 的地心固定坐标系,地球自转轴与地球体表面的 两个交点称为地极,坐标系的Z轴指向北地极。 • 由于地球并非刚体,其内部还存在复杂的物质运 动,因此,地球瞬时自转轴在地球体内的位置并 不是固定不变的,地极点在地球表面的位置随时 间不断移动,这种现象称为地球的极移。
• 如果测得用户与卫星的距离I,那么对应于l的位置面,是 以卫星S为中心,以l为半径的球面C,用户在该球面上, 如图9—5(a)所示。如果要完全根据距离参量确定用户的 三维坐标,则至少需要测得用户到卫星的3个距离。
• 任何测量得到的导航定位参量都可以表示为用户 和卫星的地心固定坐标系坐标的函数,而导航定 位参量可以是距离、距离差、速度等观测量,因 此,将这些函数式称为导航定位方程。可以将这 些函数式一般化,写成:
• 地理坐标中的大地高H是G点与基准椭球之间的距 离,该距离与大地水准面和海拔高度之间的关系 为: H=n+h • 式中,n为大地水准面高度,定义为对应G点的大 地水准面与基准椭球面之间的距离。h是海拔高度, 定义为G点与大地水准面之间的距离。
3.天球与天球坐标系
4.时间体系
• 卫星导航是建立在卫星位置精确已知的基础上, 推算卫星的位置需要根据准确的星历和时间数据。 因此,卫星导航系统需要有高精度、高稳定的时 间基准系统。 • 时间体系就是一些在一定基准下表示时间的标准 单位。
第九章卫星定位与导航系统
9.2.1 坐标系与时间体系
• 卫星导航的最基本任务是确定用户在空间的位置, 即定位。定位实际是确定用户在某特定坐标系的 位置坐标。因此,需要首先定义适当的空间参考 坐标系。 • 一类常用的坐标系是与地球固连的坐标系,它的 坐标轴随着地球自转而移动,称为地球固定坐标 系。
• (1)世界时 世界时以地球自转周期为基准。由于地球的 自转,太阳会用期性地经过地面一点的上空。太 阳连续两次经过某条子午线的平均时间间隔称为 一个平太阳日,以此为基准的时间称为平太阳时。 从午夜起算的英国格林尼治平太阳时称为世界时, 一个平太阳日的1/86400规定为一个世界时秒。地 球除了绕轴自转以外,还绕太阳公转,因此,一 个平太阳日并不等于地球自转一周的时间。 • (2)原子时 • (3)协调时 • (4)GPS时
全球定位系统的主要用途:(1)陆地应用,主要包 括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物 理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监 测、 市政规划控制等;(2)海洋应用,包括远洋船 最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋 救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定 位、海平面升降监测等;(3)航空航天应用,包括 飞机导航、航空遥 感姿态控制、低轨卫星定轨、 导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。
• GPS原理
24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上, 以12小时的周期环绕地球运行,使得在任意时刻, 在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的 卫星。 GPS系统的定位过程可描述为:围绕地球运 转的人造卫星连续向地球表面发射无线电信号, 信号中含有卫星信号准确的发射时间,以及不同 的时间卫星在空间的准确位置。
• 以大地水准球面为基础,可以选取一个几何体使 之与大地水准球体最吻合,这个几何体便称为基 准 椭 球 体 , 可 以 用 于 表 示 地 球 。 表 9-1 所 示 为 WGS-84椭球的基本参数。 • 有了基准椭球以后,可以定义地球上任一点的地 理坐标。
Q’
•如图9—3所示,设点O为椭球中心,即地心,对地球上任一点G,可 以过G点作基推椭球面的垂线GO’。GO’与基准椭球面交于点P,与赤 道半径交于点Q’,与地轴OZ交于O’。P点在赤道面XOY上的投影为P’。 定义G点的地理经度λ为OP’与OX轴的夹角,地理纬度φ为GO’与OL的 夹角,大地高度H是G点与P点的距离GP。
• 全球定位系统由三部分构成:(1)地面控制部分, 由主控站(负责管理、协调整个地面控制系统的 工 作)、地面天线、监测站(数据自动收集中心)和通 讯辅助系统(数据传输)组成;(2)空间部分,由24 颗卫星组成;(3)用户装置部分, 主要由GPS接收 机和卫星天线组成。 • 全球定位系统的主要特点:(1)全天候;(2) 全球 覆盖;(3)三维定速定时高精度;(4)快速省时高效 率:(5)应用广泛多功能。
• 由图可见,该 坐标系中三条 轴与地球固连 在一起,地球 上每个静止的 物体将具有固 定的坐标。因 此该坐标系称 为地心固定直 角坐标系,又 称为宇宙直角 坐标系。
• 另一类坐标系是惯性坐标系。 • 由于每种坐标系中坐标轴的选取会带来坐标系统 较大的差异,常用协议坐标系作为统一的参考, 这种坐标系是指在国际上通过协议确定某些全球 性的坐标轴指向,便于在全球范围内作为位置确 定的标准。
• 显然,由于地球的极移,将使地心固定坐标系坐 标轴的指向发生变化,从而对实际定位造成很多 困难。因此,需要建立一种地球固定坐标系,使 其Z轴指向某一固定的基准点,它随地球自转,但 坐标轴的指向不再随时间而变化。 • 确定一平均地极位置,作为地极的基准点,称为 国际协议原点。与之相应的地球赤道面,称为平 赤道面或协议赤道面。这样建立的坐标系称为协 议地球坐标系。其中WGS—84是目前广泛使用的 坐标系统。
9.2.2卫星定位的一般原理
卫星定位的一般方法可以概述为以下三个步骤: ①已知卫星在某指定坐标系的坐标。 ②测得用户相对于卫星的位置。 ③计算用户在指定坐标系中的坐标。

• 目前典型的卫星导航系统划分为低轨卫星导航系 统、双静止卫星导航系统和中高轨卫星导航系统。 • 这些系统都有共同之处,这就是都是通过将用户 坐标、卫星坐标、观测量通过导航定位方程联系 在一起。
卫星导航接收机接收卫星发出的无线电信号,测量 信号的到达时间,计算卫星和用户之间的距离。
考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差, 实际上有4个未知数,X、Y、Z和钟差,因而需要 引入第4颗卫星,形成4个方程式进行求解,从而 得 到 观 测 点 的 经 纬 度 和 高 程 。
9.5GPS导航系统 全球定位系统(Global Positioning System GPS)是本世纪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。
2.大地水准椭球、基准椭球和地理坐标
• 确定用户在空间的位置时,最经常的是要确定用 户在地面上或地球上空的位置。用户或地面站在 地球上的位置常用地理坐标,即经度、纬度、高 度来表示。 • 但是,实际中的地球并非一个圆球,以圆球来代 替地球误差太大。为了高精度定位,需采用更好 的近似方法。
• 地球的大地水准面是一个假想的海面,海水的分 布面实际上是地球重力场的等位面,称为大地水 准球面。由于地球形状的不规则和地球质量分布 的不均匀,大地水准球面并不是平滑的球面,仍 然是一个不很规则的球面,如图9—2所示。
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