2.导航基础理论解析
导航工程技术专业学习教程掌握导航原理和技术的关键步骤
导航工程技术专业学习教程掌握导航原理和技术的关键步骤一、引言导航工程技术是一门涉及航海、航空、导弹、卫星等领域的重要学科，它关乎着航行安全和导航精度。
本教程将介绍导航工程技术的学习路径和关键步骤，帮助读者全面理解和掌握导航原理和技术。
二、导航原理1. 惯性导航惯性导航是一种基于力学原理的导航方式，它通过测量物体在空间中的运动状态和加速度来确定位置和速度。
了解物体的运动特性和相关的力学原理是学习惯性导航的关键。
2. 卫星导航系统卫星导航系统是一种基于卫星信号的导航方式，目前广泛应用的系统包括GPS、GLONASS、Galileo等。
了解卫星导航系统的组成和工作原理，以及如何使用卫星信号进行导航定位是学习卫星导航系统的关键。
三、学习步骤1. 基础知识学习在学习导航工程技术之前，需要掌握一些基础知识，如数学、物理、电子学等。
这些基础知识为后续的学习打下坚实的基础。
2. 系统学习导航原理学习导航原理是理解导航工程技术的核心。
可以通过学习教材、参加相关课程或者进行自主学习来全面了解惯性导航和卫星导航系统的原理。
3. 实践操作理论学习之后，需要进行实践操作来加深对导航技术的理解和掌握。
实践操作可以包括使用导航设备进行定位导航、参与导航工程项目等。
4. 深入研究与学术交流在掌握基本导航原理和技术之后，可以进行深入研究和学术交流。
可以阅读相关领域的学术论文、参加学术会议或者进行科研项目，以提升自己在导航工程技术领域的专业水平。
四、学习资源推荐1. 书籍推荐- 《惯性导航原理与技术》- 《卫星导航原理与应用》- 《导航工程实践指南》2. 在线课程推荐- Coursera平台上的《导航工程导论》课程- edX平台上的《卫星导航系统原理与应用》课程3. 学术期刊推荐-《Navigation》-《IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems》-《Journal of Navigation》五、结论通过学习以上步骤和资源，可以全面掌握导航原理和技术。
新时代专利导航的理论构建与实践路径
内容提要：当前，专利导航已进入国家宏观政策及规划的决策视野，应用价值巨大，社会影响力和关注度持续提高。
审视已开展的专利导航项目实践发现，过于注重操作规范，对理论机理的丰富和发展不足，导致现有专利导航项目实施中存在若干具有共性的盲区或误区，亟待对专利导航的基本概念和基础理论等进行理性审视和深度思考。
在澄清专利导航基本概念、内涵和作用机理的基础上，详细阐述区域规划类、产业规划类和创新主体类等主要类型专利导航的工作基本流程和实务操作要点，为项目实施方有的放矢地开展专利导航实践提供行动指南和理论支撑。
未来，应加快建立以大数据为支撑的系统化的专利导航工作架构，适时丰富和完善基础理论和导航理念，优化工作机制，加强专利导航机制与创新决策机制的有机融合，充分发挥专利导航对产业技术创新的引领支撑作用，为我国产业真正走出一条自主可控的创新发展之路提供保障。
关键词：专利导航理论构建作用机理工作流程实践路径引言专利导航理论自2013年初创立至今，在短短八年的产业技术创新实践中展现了巨大的应用价值。
八年来，在国家知识产权局的积极推动下，专利导航工作及其理念逐步嵌入我国产业和技术创新的实践中，不仅被企业和科研院所肯定和认同，而且被地方各级政府乃至中央政府所接受。
正是基于其蓬勃的生命力、广泛的适用性、强大的实证力和独特的应用价值，专利导航日益成为我国深入实施创新驱动发展战略和知识产权强国建设中一项极具战略意义的重要举措。
可以预见，已经嵌入我国产业技术创新实践的专利导航必将在中国新时代创新驱动发展的恢弘实践中尽显锋芒。
为此，站在新时代深化中国创新发展的新起点上，重新理性审视和思考专利导航理论与实践的发展及演进，研磨其锋，砥砺其芒，正当其时，十分必要。
一、专利导航的实施现状及面临的问题自专利导航在我国诞生以来，其推广应用的总体路径基本上属于“自上而下”的实施推进模式。
这一方面与我国广大企业及科研院所对于专利数据信息的深度利用普遍缺乏认识和基础有关；另一方面，也是我国知识产权制度建立以来“植入——自上而下推广——渐进自我发展”模式的延续和再现。
【专业介绍】导航制导与控制专业介绍
【专业介绍】导航制导与控制专业介绍【专业介绍】导航、制导与控制专业介绍导航、制导与控制专业介绍一、专业概论导航系统、制导与掌控专业以数学、力学、掌控理论与工程、信息科学与技术、系统科学、计算机技术、传感与测量技术、建模与仿真技术为基础，重点积极开展民用航空、陆行等各类运动体的边线、方向、轨迹、姿态的检测、掌控及其仿真等民用运输系统的关键核心技术的科学研究及实用技术研发工作。
导航、制导与控制专业介绍二、培养目标导航系统、制导与掌控专业以数字化、综合化和智能化为目标，建议学生掌控稳固的基础理论，系统的专门知识和所需的专业技能。
建议学生熟识学科前沿动态和最新成果，能够将通常理论与工程技术、宏观研究与微观同时实现结合，具有科研能力和工程技术管理能力，德、智、体全面发展。
毕业后可以专门从事民用航空及有关领域的导航系统、掌控和装备的科学研究、技术开发、教学及管理工作。
导航、制导与控制专业介绍三、专业特色导航系统、制导与掌控就是以数学、力学、掌控理论与工程、信息科学与技术系统科学、计算机技术、传感与测量技术、建模与仿真技术为基础的综合性应用领域技术学科。
该学科研究航天、航空、航海、陆行各类运动体的边线、方向、轨迹、姿态的检测、掌控及其仿真，就是国防武器系统和民用运输系统的关键核心技术之一。
导航、制导与控制专业介绍四、课程设置马克思主义理论、一外、人文专题课、数值分析a、数值分析b、矩阵理论a、矩阵理论b、数理统计a、数理统计b、和泛函分析基础、常微分方程、线性系统(ⅰ)、人工智能原理与方法、现代仿真技术、计算机控制系统(ⅰ)、现代数字信号处理、线性系统(ⅱ)、非线性控制系统(ⅰ)、计算机控制系统(ⅱ)、智能控制、最优估算、测试系统动力学、非线性控制系统(ⅱ)、模式识别、现代飞行器控制系统、制导原理、现代导航系统技术、鲁棒控制(ⅰ)、系统识别、现场总线技术、数字系统故障诊断与综合、运动稳定性、鲁棒控制(ⅱ)、数字图像处理导航、制导与控制专业介绍五、就业方向导航系统、制导与掌控专业毕业生可以在航天、航空、航海等领域国家各军事部门及各种不含有关技术领域的研究设计和生产单位，专门从事观测制导与控制技术及有关技术方面的分析、研究和设计工作。
导航工程技术专业学习教程全面了解导航工程技术的学习指南
导航工程技术专业学习教程全面了解导航工程技术的学习指南导航工程技术是一门涵盖航海、航空、地理信息、导航系统等多个领域的学科，它研究的是一种基于导航仪器和卫星系统的星际定位和导航技术。
学习导航工程技术需要掌握一系列的基础理论知识和实践技能，本文将为您提供一份全面了解导航工程技术的学习指南。
一、学科概述导航工程技术是以航海、航空为基础，结合了地理信息系统和导航卫星系统的学科。
它的研究对象是确定、测量和监控地球上某一特定位置的方法和技术。
二、学习内容1. 基础理论知识学习导航工程技术首先需要掌握基础理论知识，包括地球形状和大地测量、地球坐标系统、地球引力场、航行航路规划等方面的知识。
2. 导航系统了解不同类型的导航系统是导航工程技术学习的重点之一。
包括全球卫星导航系统（如GPS、GLONASS、Galileo系统等）、局地卫星导航系统和惯性导航系统等。
3. 海洋导航海洋导航是导航工程技术的重要应用领域，学习海洋导航需要了解海洋航行规则、航海图、电子海图、雷达航迹绘制等技术。
4. 航空导航航空导航是导航工程技术的另一个重要应用领域，学习航空导航需要了解飞行导航系统、着陆导航、飞行计划和飞行控制等内容。
5. 地理信息系统导航工程技术与地理信息系统（GIS）有着密切的联系。
学习地理信息系统可涉及地理数据的获取、处理、存储和分析，以及空间数据的可视化等方面。
三、学习方法1. 建立坚实的数学基础导航工程技术需要运用大量的数学知识，尤其是空间几何和三角计算。
建议学生在学习导航工程技术之前，先打好数学基础。
2. 加强实践能力学习导航工程技术不能仅停留在理论知识层面，更需要通过实践来加强自己的技能。
可以参加实验室实训、参观导航设备或参与导航系统的设计等实践活动。
3. 多方面资源的利用除了课程学习，还可以通过阅读相关教材和论文、参加学术讲座等途径，获取更多深入的导航工程技术知识。
四、就业前景导航工程技术专业毕业生通常可在航空航天、海洋测绘、地理信息、卫星通信等相关领域找到就业机会。
地磁导航技术研究和展望
地磁导航技术研究和展望作者：罗宁来源：《山东工业技术》2015年第08期摘要：地磁导航作为一种导航方式，因其自身的特点优势，越来越受到国内外学者的重视。
本文探讨了地磁导航的基础理论和主要技术，研究和介绍了现在较为主流的基于MAGCOM、基于ICCP的磁场相关匹配算法，对地磁导航技术发展方向做了分析，对地磁导航未来的应用做出了展望。
关键词：地磁模型；地心距；地心距0 引言随着科学技术的不断发展，导航定位技术已渗透到人们日常生活各个领域当中，在军事和民用领域中发挥着及其重要的作用。
目前常用的导航定位技术有航位推算导航、无线电导航、惯性导航、地图匹配、卫星导航或应用多种技术的综合导航技术，这些技术都既有其优势，也有各自的缺点。
其实地球本身就有一个大的坐标系，可以用来定位所在的位置，这就是地磁导航。
地磁导航技术具有低能耗，地域广，不受气象条件影响，辐射低，自主性高等优良特征，随着地磁理论的不断完善以及导航算法的日趋成熟，地磁导航凭借这些优良特征成为导航研究领域的热点之一。
1 地磁导航的基本原理和地磁模型的建立地磁场是地球系统的基本物理场，是地球所固有的资源。
地磁场是矢量场，在地球表面理论上每一点的地磁矢量都和其它点的地磁矢量不同。
地磁场作为一个矢量场，不仅有幅值信息可以使用，而且有方向信息可以作为参考，因此可以提供丰富的导航参照信息。
因此，只要能够测量到载体所处地点的地磁矢量，并和存在计算机内的地磁模型相匹配，就可以得到载体的所处位置，实现全球定位。
这是地磁导航的基本原理。
地磁模型的建立：可将地磁场划分为三个部分：其中，r为空间变量，t为时间变量。
为主磁场（也称为地核场），由高温液态铁镍在地幔之下和地核外层之间环流引起，约占地磁场总量的95%以上；为异常场（也叫地壳场），这是一种不随时间变化，由磁化的地壳岩石产生的磁场，约占地磁场总量的4%以上；为干扰磁场，源于磁层和电离层。
在地球物理学中，描述地球主磁场的标准模型为“国际参考地磁场”（IGRF），在IGRF模型中，主磁场的标量磁位可以用球谐函数表示为其中，是地心球坐标系的地心距，余纬和经度，是地球半径，是伴随勒让德函数，和是由观测资料求得的地磁场球谐系数（或高斯系数），N是模型的截断水平。
北斗卫星导航系统定位原理中的数学学问
北斗卫星导航系统定位原理中的数学学问下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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多旋翼无人机基础知识二
多旋翼无人机的组成1.光流定位系统光流（optic flow），从本质上说，就是我们在三维空间中视觉感应可以感觉到的运动模式，即光线的流动。
例如，当我们坐在车上的时候往窗外观看，可以看到外面的物体，树木，房屋不断的后退运动，这种运动模式是物体表面在一个视角下由视觉感应器（人眼或者摄像头等）感应到的物体与背景之间的相对位移。
光流系统不但可以提供物体相对的位移速度，还可以提供一定的角度信息。
而相对位移的速度信息可以通过积分获得相对位置信息2. 全球卫星导航系统GPS系统是美国从上世纪70年代开始研制并组建的卫星系统，可以利用导航卫星进行目标的测距和测速，具备在全球任何位置进行实时的三维导航定位的能力，是目前应用最广泛的精密导航定位系统北斗系统是中国为了实现区域及全球卫星导航定位系统的自主权与主导地位而建设的一套卫星定位系统，用于航空航天、交通运输、资源勘探、安防监管等导航定位服务。
北斗系统采用5颗静止同步轨道卫星和30颗非同步轨道卫星组成，是中国独立自主研制建设的新一代卫星导航系统。
GLONASS是俄罗斯在前苏联时期建立的卫星定位系统，但由于缺乏资金维护，目前系统的可用卫星从最初的24颗卫星减少到2015年的17颗可用在轨卫星，导致系统的可用性和定位精度逐步的下降。
欧盟的伽利略导航卫星系统是由欧洲自主、独立的民用全球卫星导航系统，不过目前为止该系统还只是计划方案，计划总共包含27颗工作卫星，3颗为候补卫星，此外还包含2个地面控制中心，但由于该计划由欧盟共同经营，同时与内部私企合营，各部分利益难以平衡，计划实施则一再推迟，目前还无法独立使用。
3.高度计由于全球定位系统GNSS的缺陷，它的高度信息极为不准确，通常偏差达几十米甚至更大，无人机系统的高度测量需要额外的设备来辅助测量。
常用的高度传感器主要包含超声波传感器和气压高度传感器，此外还有激光高度计和微波雷达高度计等。
气压高度计的原理是地球上测量的大气压力在一定方位内是与相对海拔高度呈现对应关系的。
第一单元《认识东南西北四个方向》教案
-运用方向知识解决实际问题，如设计简单的寻宝游戏或导航任务。
举例解释：
难点在于学生需要从抽象的地图方向理解过渡到具体的实际应用。教师应设计丰富的教学活动，如小组合作寻宝游戏，让学生在游戏中体会方向的相对性，并通过实际走动来感受地图方向与实际方向的关系。同时，教师需要提供具体的案例，帮助学生理解如何在实际生活中运用方向描述和导航。通过这些活动，学生能够更好地突破难点，掌握方向知识的核心。
在教学过程中，教师应特别注意对难点的反复讲解和练习，通过直观演示、实际操作、问题解决等多种方式，帮助学生透彻理解并能够灵活运用方向知识。
四、教学流程
（一）导入新课（用时5分钟）
同学们，今天我们将要学习的是《认识东南西北四个方向》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过找不到方向的情况？”（比如在公园里迷路）这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索方向的奥秘。
3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。
（四）学生小组讨论（用时10分钟）
1.讨论主题：学生将围绕“方向在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。
2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。
3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调指南针的使用和地图上的方向判断这两个重点。对于难点部分，比如方向的相对性，我会通过举例和比较来帮助大家理解。
（三）实践活动（用时10分钟）
导航工程专业考研方向
导航工程专业考研方向一、导言导航工程作为一门专业，致力于研究和应用多种导航技术。
考研方向是导航工程专业学习和研究的一个重要方向。
本文将简要介绍导航工程专业考研方向，并分析其研究内容和就业前景。
二、导航工程专业考研方向的研究内容导航工程专业考研方向主要涵盖以下几个方面的研究内容：1. 导航基础理论导航工程的基础理论是导航学、导航工程学和导航系统理论等。
考研方向着重研究导航系统的建模与仿真、导航算法优化与设计、导航误差与精度评定等基础理论内容。
2. 卫星导航系统卫星导航系统是导航工程的核心内容，包括全球定位系统（GPS）、伽利略导航系统（Galileo）、北斗导航系统（BeiDou）等。
考研方向研究卫星导航系统的原理、信号处理、跟踪与定位等相关技术。
3. 碰撞避免技术碰撞避免技术是航空、航海等领域的关键技术之一。
考研方向研究碰撞避免技术的建模与仿真、数据融合与处理、预警与控制等方面。
4. 室内导航室内导航是近年来导航工程的新兴领域，研究内容包括室内定位、路径规划、导航显示等。
考研方向研究室内导航的算法与技术，为室内环境下的导航定位提供解决方案。
三、导航工程专业考研方向的就业前景导航工程专业考研方向具有广阔的就业前景，主要包括以下几个方面：1. 航空航天领域航空航天领域是导航工程专业的重要就业领域之一，毕业生可以从事导航仪器、卫星导航系统、飞行控制系统等相关技术的研发和应用工作。
2. 船舶航海领域船舶航海领域也是导航工程专业就业的重要领域之一，毕业生可以从事导航设备、海上导航系统等相关技术的研发和应用工作。
3. 智能交通领域随着智能交通技术的发展，导航工程专业考研方向的毕业生在智能导航、智能交通系统等领域有很好的就业机会。
4. 科研与教育领域导航工程专业考研方向的毕业生还可以从事科研机构和高等院校的教学和科研工作，开展导航技术的研究和教育培训工作。
四、结论导航工程专业考研方向是导航工程专业学习和研究的重要方向之一。
GPS测量原理与应用知识点
第一章1,GPS全球定位系统的参数：基本的卫星数为21+3，卫星轨道面的个数为6，卫星高度为20200Km,轨道倾角为55，运行周期为11h58min，频率为1575.42MHZ和1227.60MHZ2,北斗系统的特点优点：1，卫星数量少，投资小，用户设备简单价廉2，能实现一定区域的导航定位3，具有短信通信功能4，能使用户测定自己的点位坐标缺点：1不能覆盖两级地区，赤道附近定位精度差2 只能二维主动式定位 3 用户的数量受到一定的限制第二章1坐标系统是由原点位置、3个坐标轴的指向和尺度所定义，根据坐标轴指向的不同，可划分为两大类坐标系：天球坐标系和地球坐标系.2天球坐标系：在天上—与地球自转无关—卫星专用品。
地球坐标系：在地上—同地球自转—地面观测站专用品。
3采用空间直角坐标系转换（选择）不管采用什么形式，坐标系之间通过坐标平移、旋转和尺度转换，可以将一个坐标系变换到另一个坐标系去。
在一个坐标系中，一组具体的参数值（坐标值）只表示唯一的空间点位，一个空间点位也对应唯一的一组参数值（坐标值）。
4WGS-84坐标系和我国大地坐标系.（简单了解其不同与熟悉其基本参数）国家大地坐标系1）1954年北京坐标系（BJ54旧）坐标原点：前苏联的普尔科沃。
参考椭球：克拉索夫斯基椭球。
平差方法：分区分期局部平差。
存在的问题：（1）椭球参数有较大误差。
（2）参考椭球面与我国大地水准面存在着自西向东明显的系统性倾斜。
（3）几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。
（4）定向不明确。
2)1980年国家大地坐标系（GDZ80）坐标原点：陕西省泾阳县永乐镇。
参考椭球：1975年国际椭球。
平差方法：天文大地网整体平差。
特点：（1）采用1975年国际椭球。
（2）参心大地坐标系是在1954年北京坐标系基础上建立起来的。
（3）椭球面同似大地水准面在我国境内最为密合，是多点定位。
（4）定向明确。
（5）大地原点地处我国中部。
（6）大地高程基准采用1956年黄海高程。
GPS卫星定位测量基础理论培训讲解-GPS系统_图文
1.人类最初的导航定位,只能通过石头,树,山脉等作为参照物。
2. 渐渐发展到天文观测法,即通过天上的太阳月亮星星来判断位置。
3.中国四大发明之一的指南针是人类导航领域的一个里程碑定位系统的发展过程⏹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●GNSS加俐略系统无线电导航的发明,使导航系统成为航行中真正可以依赖的工具,因此具有划时代的意义。
它具有独立、封闭、全天候等特点,对外界环境依赖性很小。
现在,无线电导航仍然在飞机进场着陆、区域性定位中发挥着重要作用。
卫星定位的初步构想地球表面 70% 都是海洋,无法建立永久性静态基准站。
由于地球是一个椭球,表面有曲率存在,普通的无线电定位无法满足全球定位的需要。
我们可以考虑把基准站搬到太空,即发射通讯卫星,这些卫星以一定的频率和编码向地球发播信号。
为保证信号按直线传播,且能穿透电离层(中长波信号遇电离层会被反射,应选择高频信号。
为满足全球覆盖,必须考虑一定数量的卫星,且按一定的轨道面分布。
(一卫星定位测量技术基础林定位中铁二局一、卫星定位技术的发展及现状1、子午卫星导航系统2、GPS全球定位系统3、GLONASS全球导航卫星系统4、GALILEO全球导航卫星系统5、北斗导航定位系统二、卫星定位的基本原理1、概述2、伪距测量3、载波相位测量4、周跳的探测与修复5、绝对定位与相对定位6、实时差分定位三、GPS的应用与技术展望1、在大地控制测量中的应用2、在精密工程测量及变形监测中的应用3、在工程机械施工中的应用4、在交通运输中的应用5、在其他领域的应用四、GPS测量的误差来源及影响1、与GPS卫星有关的误差2、与信号传播有关的误差3、与接收设备有关的误差(二静态测量技术(三动态测量(RTK技术一、卫星定位技术的发展及现状1、子午卫星导航系统1.1概况子午卫星导航系统,又称多普勒卫星定位系统,它是1958年底由美国海军武器实验室开始研制,于1964年建成的“海军导航卫星系统”(Navy Navigation Satellite System。
导航技术概论
导航技术概论
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本课程所涉及的主要内容
第一部分：组合导航系统理论基础
➢ 组合导航的基本概念 ➢ 典型的导航系统的工作原理及特点 ➢ 导航系统误差分析及建模方法
第二部分：状态估计部分
➢ 组合导航系统状态估计方法：卡尔曼滤波，扩展卡 尔曼，无迹卡尔曼滤波，粒子滤波，联邦滤波
组合导航理论基础
导航技术概论
主要内容
1、导航技术的定义与分类 2、组合导航系统 3、各导航系统基本原理 4、导航定位基础知识
导航技术概论
2
1、导航技术的定义与分类
导航
目的：在哪里？到哪里去？怎么去？ 定义：以某种手段或方式引导航行体安全、准
确、经济、便捷地在既定的时间内，按照既定 的航行路线，准时地到达目的地。
导航技术概论
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3.2 地文导航（Terrestrial Navigation System ）
➢ 地文导航是利用某种观测仪器（含肉眼）对所熟悉的地物 或导航设施（航标等）进行经常的或连续的观测，以确定 舰船的位置和运动方向，从而达到导航的目的。
➢ 在航海中地文导航也叫观测导航，它是利用罗经、测距仪 和六分仪等观测仪器，观测岸上目标的方位、距离和水平 角，按一定法则确定船位，称为地文导航法或陆标测位。
第三部分：组合导航系统中的其他问题
➢ 组合导航的工作模式，降阶处理，信息同步
导航技术概论
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考核方式
考试：80%，闭卷考试 平时：20%
参考教材：《组合导航系统》，孙枫 《惯性导航系统》，黄德鸣 《卡尔曼滤波与组合导航原理》，秦永元
导航技术概论
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卫星导航系统的基础理论与技术
卫星导航系统的基础理论与技术卫星导航系统是一种基于人造卫星向地球发送信号进行定位、导航和时间同步的技术。
目前，全球主要的卫星导航系统有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo以及中国的北斗卫星导航系统。
这些系统利用卫星间的时差测量方法，对用户的位置、速度、时间等信息进行精确测量和计算，为航空、航海、陆地交通等领域的应用提供了极其重要的技术支持。
一、卫星导航系统的基础理论卫星导航系统的基础理论包括同步卫星轨道、信号发射与接收、卫星干扰等方面。
同步卫星轨道是指卫星运行的轨迹必须与地球自转同步，在北斗卫星导航系统中使用的轨道为倾角55°的地球静止轨道。
信号发射与接收是卫星导航系统的核心技术，其关键在于精确地计算发射和接收时刻，以及信号的传输速度。
卫星导航系统最重要的技术难点是根据信号传送的时间差精确地确定用户的位置，这需要利用多颗卫星进行三角定位或者四角定位。
卫星干扰是指卫星导航系统在使用过程中可能会受到扰动或者干扰，为了满足高精度、高信用度的定位要求，卫星导航系统需要采用多种干扰抑制技术。
二、卫星导航系统的技术特点卫星导航系统具有全球性、连续性、实时性和准确性等技术特点。
由于卫星导航系统利用无线电信号进行传输，因此用户无需携带任何外部设备，只需在开启GPS或者北斗导航系统后即可获得相关的定位信息。
同时，卫星导航系统支持随时随地的位置服务，用户无需发送任何请求，系统会自动针对当前位置启用相关服务。
由于卫星导航系统使用的是全球共同协议，因此所有具有相同协议的设备可以实现相互通信，实现无缝对接和互操作。
三、卫星导航系统的应用情况卫星导航系统目前主要应用于航空、航海、陆地交通、地质勘探、养殖业、气象预报等多个领域。
在航空领域，卫星导航系统可用于实现自主起降和着陆、自动导航和飞行控制等，大大提高了飞行安全性和效率。
在航海领域，卫星导航系统可以实现自主导航、测量水深等，为航行安全保障提供重要支持。
GNSS基本原理、差分原理、误差等解析
北京天恒昕业第一期技术培训
目录
1.GNSS系统 2.GPS发展差分定位原理 3.GPS GNSS增强系统 4.卫星运动及GPS卫星星历 5.GPS现代化 6.GPS测量定位的误差源
一、GNSS的定义
全球卫星导航系统(GNSS):
(Global Navigation Satellite System)是一种以卫
轨道面与赤道面夹角65°；运行周期为11小时15分；
频率基准铯钟，包括S码、P码、L1与L2载波； 单点水平定位精度约16米。
3、欧盟GALILEO系统
欧盟Galileo的全球卫星导航服务系统（ GALILEO Satellite Navigation System ）。
主要参数：
30（27+3）颗卫星； 3个圆轨道，平均高度24126KM； 轨道面与赤道面夹角56°； 单点水平定位精度约1米；
• 中心力——假设地球为匀质球体的引力 • 非中心力——摄动力，包括地球非球形对称的作用 力、日月引力、大气阻力、光辐射压力、地球潮汐 力
卫星运动
• 影响卫星轨道的因素及其研究方法
对应两类作用力，产生了两种研究方法
• 无摄运动——忽略所有摄动力，仅考虑地球质心引 力 • 受摄运动——在二体问题基础上，再加上摄动力来 推求卫星运动轨道
星为基础的无线电导航系统，系统可提供时间/空间基准
和所有与位置信息相关的实时动态信息，又称天基系统。
??
GNSS GPS
二、GNSS构成
Compass
GPS GLONASS Galileo
1、美国GPS系统
美国的全球卫星定位系统（Global Positioning
System —GPS）。
测绘学概论课后习题详解
测绘学概论课后习题详解(总20页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章总论1什么是测绘学它是研究什么的？测绘学的概念是以地球为研究对象，对他进行测定和描绘的科学测绘学是研究测定和推算地面及其外层空间点的几何位置，确定地球形状和地球重力场，获取地球表面自然形态和人工设施的几何分布以及与其属性有关的信息，编制全球或局部地区的各种比例尺的普通地图和专题地图，为国民经济发展和国防建设以及地学研究服务的科学与技术。
2测绘学包含几个子学科每个子学科的基本概念是什么？大地测量学：研究地球表面及其外层空间点位的精密测定、地球的形状，大小和重力场，地球整体与局部运动，以及它们的变化的理论和技术的学科【几何法（三角测量-水平控制网；水准测量-高程控制网）物理法（大地水准面差距、扁率等）】摄影测量学：利用摄影或遥感的手段获取目标的影像数据，研究影像的成像规律，对所获取影像进行量测、处理、判读，从中提取几何的或物理的信息，并用图形、图像和数字形式表达测绘成果的学科【航空摄影、航空摄影测量（地形图）、地面摄影测量（近景摄影测量）】地图制图学：研究地图制作的基本理论，地图设计、地图编制和制印的技术方法及其应用的学科【地图设计、地图投影、地图编制（制图资料的分析与处理、地图原图的编绘及图例、表示方法、色彩、图型和制印方案等编图过程的设计）、地图制印、地图应用】工程测量学：研究在工程建设和自然资源开发各个阶段进行测量工作的理论和技术的学科。
是测绘学在国民经济、社会发展和国防建设中的直接应用，因此包括【规划设计阶段的测量、施工建设阶段的测量、运行管理阶段的测量高精度工程测量（毫米级）】海洋测绘学：研究以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制理论和方法的学科。
3测绘学中发展了哪些新技术这些新技术对测绘学科发展有何影响？由于传统测绘学的相关理论与测量手段的相对落后，使得传统测绘学具有很多的局限性。
复杂条件下飞行器进近可视导航的基础理论研究
项目名称：复杂条件下飞行器进近可视导航的基础理论研究首席科学家：戴琼海清华大学起止年限：2010年1月-2014年8月依托部门：国家自然科学基金委员会教育部一、研究内容科学问题之一：多维动态复杂空地环境统一表示在复杂地形、气象、电磁和多类威胁目标等特殊环境下，针对飞行器所呈现的位置和姿态变化的复杂运动，重点研究各种环境因素的几何、物理和行为模型的数字表达，各因素间空间关系的数字表达，以及它们在数据库中的表达；威胁目标对飞行器周边态势的影响与实时获取、跟踪与识别方法。
在高动态、多干扰条件下，探索多谱段窄带环境下的自适应高效传输机理，研究多优先级的空地、空空数据链协同传输方法。
主要研究内容如下：(1)终端区复杂环境变化因素精确获取方法；(2)终端区空地环境的多维动态表示模型；(3)空地移动网络的自适应协同传输方法。
科学问题之二：多源多尺度景象鲁棒匹配及合成视觉时空映射关系终端区能见度的变化以及飞行器位置、姿态变化引起的视点、视角变化是飞行器实现可视自主进近的难题。
为此，需要进行多源误差形成机理分析，多源多尺度景象鲁棒匹配与融合方法、多视角多光照条件下图像增强与真实场景的反演算法以及飞行器动态运动下物理空间和合成视觉空间的时空映射关系等研究。
主要内容如下：(1)导航定位、地理模型等多源数据误差及作用机理；(2)进近景象匹配误差补偿理论与鲁棒熵融合方法；(3)不同能见度增强的真实场景反演与多视点交互行为导航控制；(4)进近可分级导航视场精准重建理论。
科学问题之三：可信导航视场下的自主进近优化各种异类、异质传感器误差分布及误差传播特性是影响航空导航精度的关键因素，建立综合导航定位完好性风险模型，研究空地协同的完好性监测方法。
揭示可视化导航的各种误差（定位误差、飞行误差和显示误差）耦合作用的机理，探索各种误差置信度提高的方法，建立可信的可视化进近导航；揭示飞行器间交通态势的变化规律，提出飞行器与威胁目标的实时预警与冲突解脱方法，研究适应可视导航模式的空地协同的自主进近队列优化、引导技术与实现方法。
(整理)第三章无线电导航理论基础
第三章无线电导航理论基础3．1 空间坐标系无线电导航的基本任务就是确定被引导的航行体在运动过程中的状态参数，包括位置、速度、加速度、姿态等，从而完成对航行体的引导功能。
而这些参数是在一定的空间坐标系内定义的，因此要进行导航首先必须建立适当的参考坐标系。
参考坐标系的建立或选择应主要考虑以下两方面的因素：（1）能否直观且完整全面的描述航行体的运动状态；（2）是否便于导航参量的数学描述和导航解算。
由于地球是人类的活动中心，在选择导航空间坐标系的时候，总是以地球为考虑的出发点。
因此在给出导航常用空间坐标系之前，本文首先介绍一下地球的几何形状及其参数, 以便于认识和理解下面介绍的各种空间坐标系。
3．1．1 地球的几何形状及其参数人们对地球形状和大小的认识经历了一个相当长的历史过程。
由于地球围绕太阳公转的同时也在绕其本身的地轴自转，按照自旋的物理特性，地球应该是一个旋转椭球；但是地球又不是一个理想的旋转椭球体，其表面起伏不平，很不规则，有高山、陆地、大海等。
地球的形状通常可由物理表面和数学表面来表示。
物理表面指的是客观存在的地球与外层大气之间的分界面；数学表面则是地球表面重力的等位面，也叫大地水准面（Geoids）。
大地水准面能更好地描述地球几何特性，并且可以通过大地测量来确定。
但是，由于地球形状的不规则和质量分布的不均匀，地球重力场的变化并不规则，造成真实的大地水准面是一个不规则的球面，无法用一个简单的数学方程来表达。
为了描述的方便，通常将大地水准面假想成理想海面，这种海面无潮汐、无温差、无盐分，密度均匀，并且延伸形成闭合曲面。
在实际应用中，人们采用一个旋转椭球面按照一定的期望指标（如椭球面和真实大地水准面之间的高度差的平方和为最小）来近似大地水准面，并称之为参考椭球面。
参考椭球面的大小和形状可以用两个几何参数来描述，即长半轴a和扁率f，其具体数值由大地测量确定。
由于测量方法和手段的不断改进与完善，其几何参数的精度也在不断提高，目前应用中两个比较重要的参考椭球系是克拉索夫斯基椭球和WGS-84椭球，其参考椭球参数如表3.1-1所示。
航天公考常识
航天公考常识一、航天基本概念航天就是指进入、探索、开发和利用太空（即地球大气层以外的宇宙空间，又称外层空间）以及地球以外天体各种活动的总称。
你知道吗？这可是人类对未知宇宙的勇敢探索呢。
比如说发射卫星到太空，那卫星就在航天这个大范畴里工作啦。
二、航天发展历程1. 早期探索阶段那时候人类只能做一些很基础的尝试。
像苏联发射了第一颗人造地球卫星，这可是航天史上超级重要的里程碑。
这颗卫星的发射，就像打开了航天世界的大门，让全世界都意识到，原来我们可以把东西送到地球外面去呢。
2. 载人航天阶段后来美国和苏联就开始竞争载人航天啦。
苏联的加加林成为了第一个进入太空的人类，那可是超级勇敢的。
美国也不甘示弱，阿波罗计划把宇航员送上了月球，阿姆斯特朗的那句“这是我个人的一小步，却是人类的一大步”超级经典，阿姆斯特朗也因此被全世界记住啦。
3. 现代航天阶段现在各个国家都在航天领域有很多动作。
中国的航天发展也特别厉害，神舟系列飞船不断发射，嫦娥探月工程也取得了很多成果，玉兔号月球车在月球上跑来跑去，做了好多探测工作呢。
三、航天重要事件1. 卫星发射很多国家都在不断发射卫星。
卫星的种类可多啦，有通信卫星，像我们打电话、看电视很多都靠它来传输信号；还有气象卫星，它能帮我们预测天气，要是没有它，天气预报可就没那么准啦。
2. 空间站建设国际空间站是很多国家合作建设的一个超级大工程。
里面可以做很多科学实验，宇航员在里面生活和工作。
中国也有自己的空间站计划，并且已经取得了很大的进展呢。
四、航天中的科学知识1. 牛顿定律在航天中的应用牛顿的万有引力定律可是航天的重要理论基础。
就是因为有万有引力，卫星才能绕着地球转，飞船才能飞到月球上去。
如果没有这个定律，航天就不知道要从哪里开始啦。
2. 火箭推进原理火箭能飞起来是靠燃料燃烧产生的推力。
火箭发动机向后喷出高速气体，根据牛顿第三定律，就会产生向前的推力，这样火箭就能升空啦。
五、航天对人类的意义1. 科学研究方面在太空中可以做很多在地球上做不了的科学实验。
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2.1.3 导航系统的任务
定位：确定载体的位置
定向：调整载体的航行方向 速度：按照给定的时间和航线到达目的地
2.1.4 导航的分类
导航分成四大类：
• 观测导航、推算导航、天体导航和无线电导航。
1、观测导航 它是利用某种观测仪器(包括肉眼)经常地或连 续地对所熟悉的地物或导航设施进行观测，以 便确定运动体的位置和运动方向的一种导航。 这种导航简单、可靠；但能见度低，或在海洋、 沙漠中无熟悉地标可供观测时，就无法导航了。 现代雷达导航就是居于这种导航。
第二章 无线电导航理论基础
导航系统介绍 无线电导航 无线电导航物理基础
2.1 导航系统
导航的概念 导航系统的发展 导航系统的任务 导航系统的分类
2.1.1 导航的基本概念
导航，即引导航行 的意思，也就是正 确的引导航行体沿 预定的航线，以要 求的精度，在指定 的时间内将航行体 引导至目的地。
4、无线电导航
无线电导航是借助于运动体上的电子设备接收和处理 无线电波来获得导航参量的一种导航。 无线电导航的特殊优点是：
• 不受时间、天候的限制； • 精度高，几米的定位精度也是可能达到的；定位时间短，甚 至可次连续地、适时地定位； • 设备简单、可靠； • 在复杂气象条件下或夜间飞机着陆中，无线电导航则是唯一 的导航手段。
导航的基本课题
一个领航员，不管他采用什么样的导航方 法，都是为了解决三个基本的导航课题： 1、如何确定他的位置； 2、如何确定他从一个位置向另一个位置前 进的方向； 3、如何确定距离(或速度、时间)；
对每个航行领航员来说，他都是在利用导航手段不断 确定他中的位置、方向、距离、时间和速度。这些通 常称之为“导航参量”。 按传统的观点，导航系统就是定位系统。 但是，在现代航空中的两个变化： • 极高的飞行速度：当飞行速度很快时，驾驶员关心 的导航参量是“航向”和“距离”，以解决“到终 点或下一个航路点要经哪条航线?还有多远?”的问题； • 交通密度的增加：使得飞机在空中活动范围受到严 格的限制，这时所需要的是连续的、适时的驾驶信 息输出，以便通过制导计算机来实行自动操纵。
3、天体导航
天空中的星体(太阳、月亮、其他行星、恒星 等)相对于地球有一定的相对运动轨道和位置。 通过观测两个以上星体的位置参数(如仰角)， 来确定观测者在地球上的位置，从而引导运动 体航行，就是天体导航。 它和推算航法一样，也不需要地面支撑设施。 具有保密性强的特点。由于它的定位精度高， 因而人们常用它来校正推算航法的累积误差。 很显然，天体导航的缺点是要受时间(白天与 黑夜)、气象条件的限制，而且定位时间较长， 操作计算也比较复杂。
从根本上说，导航就是为了给领航员提供航 行中的位置、方向、距离和速度这些导航参 量。
2.1.2 导航系统的发展
在古代，我们的祖先一直利用天上的星星进行导航，在古石器时代， 为了狩猎方便，人们利用简单的恒星导航方法，这就是最早的天文导 航方法。 从20世纪20年代开始飞机出现了仪表导航系统。 30年代出现了无线电导航系统，即依靠飞机上的信标接收机和无线电 罗盘来获得地面导航台的信息已进行导航。 40年代开始研制甚高频导航系统。 1954年，惯性导航系统在飞机上试飞成功，从而开创了惯导时代。 50年代出现了天文导航系统和多普勒导航系统。 1957年世界上第一颗卫星发射成功以后，利用卫星进行导航、定位 的研究工作被提上了议事日程，并着手建立海事卫星系统用于导航定 位。随着1967年海事卫星系统经美国政府批准对其广播星历解密并 提供民用，由此显示出卫星定位的巨大潜力。 60年代开始使用远程无线电罗兰-C导航系统，同时还有塔康导航系 统、远程奥米伽导航系统以及自动天文导航系统。 60年代后，无线电导航得到进一步发展，并与人造卫星导航相结合。 70年代以后，全球定位导航系统得到进一步发展和应用。 80年代以后，导航系统主要朝着以惯性导航系统为基础的组合导航系 统，可组合的传感器除了GPS外还有星光、地形和各种无线电导航装 置。
从导航的定义出发， 导航的过程一定是从目的地开始。 根据要飞往的目的地来选择航线、确定距离、 安排时间表，这就是飞机的进程； 为了使飞机遵照事先安排的时间表，沿着所选 定的航线飞行，必须要使飞机在某一方向上 (一般称为航向)、以一定的速度飞行，为了得 到所要求的速度和航向，要通过驾驶仪表来控 制飞机飞行的加速度。
无线电导航的一个先天性缺点是： • 它必须要辐射和接收无线电波，因而易被发现和干 扰，其地面设施也易道破坏。
导航系统的发展方向
导航系统的发展趋势是惯性/多传感器组合导航系统，它 具有高精度、高可靠性、高自主性、高动态性、高抗干扰 性等自身性能。 当然，惯性导航系统的地位是任何导航系统都无法替代的， 组合导航系统都是以惯性导航系统为主的。以惯性导航系 统为主的组合式导航系统的发展从比较简单的惯性/多普 勒、惯性/大气数据、惯性/天文、惯性/无线电导航等组 合方式开始，发展到惯性/无线电/GPS、惯性/地形匹配、 惯性/GPS/惯性图像匹配，以及多种系统和传感器组合的 惯性/地形加景象匹配/GPS则合式导航系统。
2、推算导航
它是根据运动体的运动方向和所航行的距离 (或速度、时间)的测量，从过去已知的位置来 推算当前的位置，或预期将来的位置，从而可 以得到一条运动轨迹。以此来引导航行。 这种导航克服了观测导航的缺点。因为它不需 要对地标或地面导航设施进行观测，不受天气、 地理条件的限制，保密性强。 是一种自备式导航，但随着航行时间和航行距 离的增长，位置累积误差越来过大，因此，航 行一定时间后，需要进行位置校准。 在航空导航的早期阶段，航向的测量是用磁罗 盘，距离的测量是用空速表和航空钟。在现代 航空中，则发展为惯性导航和多普勒导航。
• 控制飞机轴线加速度是为了遵守进程中的时间表； • 控制飞机横向加速度是为了改变飞机的航向; • 控制垂直面内加速度是为了爬高、或下降。
基本的导航环-导航过程
引导环
ห้องสมุดไป่ตู้
航向和航速环
控制环
“驾驶”指的就是飞机飞行加速度的控制。
基本的导航环
“引导环”（外环）是通过导航系统对飞机位置 的测量，并根据所规定的航线来确定飞机进程中 的航向和航速。 “控制环”（内环）是得到所要求的航向和航速 的一个环节。 “航向和航速环”（中环）则是导航过程中的纽 带。