第6章 军用战术通信导航系统(1-PLRS)要点
战术军用通信
战术 多 信 道 网 从 组 织上 讲 极 象 当 代 的推 谈 式 单 信 道 无 线 电 网
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和 管理 / 后 勤 网
这 些 是 高 度 集 中 的 中枢 型 网 只 有 极 少 的迂 回 路 由 可 供 利 用
—
单独 的作 战指 挥
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实际部
署 时 在 中心 设 置 人 工 交 换 台 这 样 可 由操 作 员 来 实 现 呼 叫 交 换 而 非 那 种 恒 定 的 点 对 点通信
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也 就 成 了 第 一 个 也 是 当 时 唯 一 的通 信 军 官
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其 后 通 信部 队 实现 了 不 少 技
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在 这 种 通 信 体 系 中也 包 括 了 战 术 传 真 电报 机 它
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们 通 过 应 用 博 多 码 以每 分 6 0 字 的 速 率发送 和 接 收 信息
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通 信 兵 团研 究 的 战 术 多 信 道 无
线 电 和 电 缆系统 的 特 点 是 采 用 脉 冲编 码 调 制 所 用 的 仅有 的 战 术 电 话 交 换 台也 是 人 工
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185 6
年 他 在 得 克 萨斯 当 军 医 主 任 ; 其 间 他 建 议 部 队 采 用 他 的 可 视 通 信 系 统 即 所
GPS在军事方面的运用
GPS定位导航在军事中的运用班级：道控1102第一组组员以及任务：xxx（查找资料）xxx（整理资料）xx（写心得）xxx（演讲）GPS导航使用过程：1、开机2、显示中英文切换菜单，选择中文，点确定。
3、选择地图4、搜长沙市干衫乡。
5、点击模拟导航6、开始导航7、提示前方多少米有加油站，转弯口。
8、到达目的地。
使用感受：打开电源，几秒种就有提示说“GPS正常，准备导航”，反映好快啊！这时我的位置已经反映在地图上了，还真是那么回事呢~嘿嘿。
只是这个界面不太好：在不导航的情况下，只显示位置，不显示所在道路名称，软件商要改进一下才行啊。
导航的时候，显示的信息就多了，除语音提示外，还有目标距离、剩余时间、当前速度、下一个转弯方向等等。
4英寸广视角、高清晰触摸式液晶屏，附带的电子警察功能非常实用。
我们是拿在手上使用的，而没放在车上用过，当然，这个GPS拿在手上手感还是很好的，不轻飘飘也不很沉甸甸。
操作也相对简单，总之用起来还是很得心应手的。
不足之处：1.屏幕分辨率不够高，尤其是在收看电视节目的时候非常明显。
2.屏幕不是很灵敏。
3.内置的地图不够详尽。
4.到网上查了价格，偏高。
5.导航时路线规划的有时不太准确、GPS系统在军事领域中大致有如下三个作用：(一)为部队或单兵提供定位1．部队或单兵有了GPS系统后，可以准确地知道自己所处的地理位置。
特别是在夜晚，GPS系统可以帮助完成近50%的训练和作战任务，有效降低了误伤率。
主要利用定位和通信功能，为单兵提供位置信息和时间信息服务，同时可将单兵的位置信息实时动态传送到指挥机构，并及时向单兵发送各种指令，提高单兵作战和机动能力。
在科索沃战争中，美军的F-117隐形飞机被击落后，由于飞行员配备了GPS接收机的呼救装置，从而使美军能抢在南联盟军队之前，在7小时内找到并救出飞行员。
在海湾战争中，由于沙漠地带没有树木、花草或道路等常见标识物，因而在沙漠中行动非常困难，外加海湾地区特有的沙尘暴使得部队展开更为艰难。
专题三GPS技术及其应用
技术特点
定位精度
卫星信号
三、双星导航定位系统（北斗一号）
我国已于2000年底（10月31日、12月21日）发射了两颗同步静止定位卫星，并完成了大量的测试工作。该系统的第三颗同步静止定位卫星，在2003年5月25日发射，于6月3日5时顺利定点，系统大功告成。
系统组成
卫星星座
地面系统
单击此处添加小标题
1
定位精度高。现已完成的大量实验表明，目前在小于50km的基线上，其相对定位精度可达1~2×10-6，而在100km~500km的基线上可达10-6 ~ 10-7。随着观测技术与数据处理方法的改善，可望在大于1000km的距离上，相对定位精度可达到或优于10-8。
单击此处添加小标题
系统组成
由六颗独立轨道的极轨卫星组成，轨道倾角i =90°；卫星运行周期为T=107m；卫星高度约为H=1075km。
卫星星座
地面设有4个卫星跟踪站； 1个计算中心；1个控制中心；2个注入站；1个天文台（海军天文台）。
地面统
01
02
技术特点
定位精度
04
卫星信号
03
卫星性能
02
定轨精度
01
单击此处添加副标题
202X
GPS技术与应用
卫星无线电导航系统
子午卫星导航系统（TRANSIT） 全球定位系统（GPS） 全球导航定位系统（GLONASS） 双星导航定位系统（北斗一号） 伽俐略系统（GAILILEO）
1957年10月，世界上第一颗人造地球卫星由前苏联成功发射，是人类致力于现代科学技术发展的结晶，它使空间科学技术的发展，迅速地跨入了一个崭新的时代。
Accuracy in:
战术导航
谢谢观看
因为塔康属于军用系统范畴，其指示与民用机有所不同，一般塔康的方位和距离信息是依靠 HSI(HorizontalF-16飞机上的HSI。
伏尔导航系统
基本信息 性能
优点 缺点
中文名称：伏尔导航系统 外文名称：omnidirectional range-VOR 作用距离：200公里以上 定义：空中导航用的甚高频全向信标 应用时间：1950年被规定为国际标准民用导航系统 组成：由机载甚高频全向信标接收机、显示器和地面甚高频全向方位导航台组成
战术导航
军用导航系统
01 组成
Байду номын сангаас
目录
02 塔康导航系统
03 伏尔导航系统
04 主要涉及领域
05 中国国情
伏尔和塔康两地面台组合在一起军、民共用的极坐标导航系统。民用航空器常用伏尔台测向，用塔康台测距； 军用航空器则用塔康台测向和测距。对飞机相对信标测向、测距功能，是一种近程战术导航系统，所以也称为飞 机近程测向测距导航系统。它是北约和美军的一种标准军用导航系统。
跟DME一样，由于是工作在UHF频段，所以塔康最大作用距离取决于视线范围，所以作用距离随着高度变化。 因为塔康具有测向功能，除了受视线限制外，还存在顶空盲区(Cone of Silence)和测向盲区(如右示意图)。
测 向 盲 区 正 对 地 面 台 天 线 上 空 呈 圆 锥 形 ， 夹 角 约 1 2 0 º， 在 该 区 域 飞 行 只 能 测 距 ， 不 能 测 向 ， 这 是 因 为 地 面 天 线的调制度太浅。测距容限主要取决于机载和地面台站设备两者的灵敏度、发射功率和电波传输损耗。
GPS各章节知识点总结
第一章绪论1、GPS的应用：导航、授时、定位测量2、卫星定位经历了三个发展阶段：卫星三角测量、卫星多普勒测量、GPS卫星定位测量卫星三角测量：卫星仅作为一种空间动态观测目标，由地面通过拍摄卫星的位置而测定地面点的坐标。
卫星多普勒测量：利用地面跟踪站上的多普勒测量资料可以精确确定卫星轨道。
定位原理是基于“多普勒效应”3、子午卫星系统：利用多普勒效应进行导航定位，也被称为多普勒定位系统。
（6颗卫星，6个轨道，轨道夹角30，轨道倾角90，卫星高度1075，周期107min）局限性：①一次定位所需时间过长②不是连续的、独立的卫星导航系统③效率低、精度低4、GPS在各个领域的应用：①军事：配备GPS的士兵；导航的导弹；核潜艇；舰载飞弹②交通运输：航运、航空搜索；陆路交通（车辆导航、监控）；船舶远洋导航和进港引水③测量：建立和维持全球性的参考框架；板块运动和监测；建立各级国家平面控制网；布设城市控制网、工程测量控制网，进行各种工程测量；在航空摄影测量、地籍测量、海洋测量中的应用。
④其他：精细农业；遥感；卫星定轨；资源勘探；GPS气象学；个人旅游…5、美国政府的GPS政策SPS：标准定位服务，使用C/A码，民用PPS：精密定位服务，可使用P码，军用SA：选择可用性技术；1991.7.1-2000.5.2；人为降低普通用户的测量精度；方法：降低星历精度（加入误差）；卫星钟加高频抖动（短周期，快变化）AS：反电子欺骗技术；1994.1.31-今天；P码加密。
P+W→Y6、GPS现代化：①在Block IIＲ卫星的L2载波上调制C/A码，在Block II F卫星中增加f =1176.45MHz的民用频率；②增强卫星信号强度，增加抗干扰能力；③增设新的军用码(M码)，与民用码分开，并具有更好的保密性和抗干扰能力；④使用新技术，以阻止或干扰敌方使用GPS；⑤军用接收机具有更好的保护装置，特别是抗干扰能力，具有快速初始化功能。
现代导航与制导-第六章 陆基无线电导航ppt课件
.
罗兰
每次发射包括一组8个500us的脉冲，起 始间隔1ms，主台在第8个脉冲后的2ms时 刻增加一个额外的脉冲，部分站台也在 第8个脉冲后1ms广播加载LDC的第9个脉 冲。同一组内每个脉冲的极化特性是变 化的，以产生相位码，它每两组重复一 次。副台采用与主台不同的相位码。
航空用户，由于信号传播方式为地波与
直线传播的混合，解算复杂，式9.3无效 .
罗兰
旧的罗兰用户设备观测量时间差TD， tTD,ij tsa,j tsa,i可以利用下式获取校正
了的距离增量 c ；
C i j t T D , i j t N E D , i jc A S F ,j A S F , i（9.7）
曲率半径，由式2.65、式2.66给出，并有
.
罗兰
cosL' 1R RN E 22((LL))(1cos2L)
（9.4）
这是地球中心所对的东西向大圆一个单
位经度变化所对应的角度。注意萨格拉
克效应已经认为包含在 ASF 中。
至少需要三个伪距观测量来解算出纬
度、经度和时钟偏差。当有更多观测量
时，解是超定的。
.
点源系统
根据两个NDB可确定粗略的位置。或者， 飞机可利用方向测量信息朝着信标飞行， 并利用信标发射模式中的垂直零位判断 何时飞越信标，从而确定位置。目前正 在计划在不久的将来淘汰专用NDB。 伏尔VOR和测距DME信标通常配置在一起。 他们设计的目的是为航空服务，因此在 高空其覆盖半径通常为400KM，而距离地 面300m高度则降至约75KM。
全球定位系统技术在军事领域中的应用
全球定位系统技术在军事领域中的应用第一章：引言全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）是一个由美国政府维持的全球导航卫星系统。
它由多颗卫星、地面控制站和接收器组成，被广泛应用于地理定位、导航、无线通讯、精准时间同步等领域。
尤其在军事领域中，GPS技术已经成为了一个不可或缺的工具。
本文将从以下几个方面来探讨GPS技术在军事领域中的应用：军事定位、导航及作战指挥、无人机作战、导弹巡航导航等。
第二章：军事定位在军事领域中，军事定位是指通过GPS技术实现对敌方部队的位置和动向进行精准监测、识别和定位。
利用GPS技术，军队可以实时获取敌方位置信息，并进行深度分析，从而确定对方的行动意图，并做出针对性的应对措施。
此外，军事定位技术还可以为军队提供重要的后勤保障，在野外作战中实现“丢包不丢人”，避免损失人员和装备。
第三章：导航及作战指挥利用GPS技术，军队可以实现精准的导航及作战指挥。
在复杂的战场环境中，GPS导航系统可以为战士们提供准确的定位和导航信息，使他们能够快速准确地到达目的地，避免迷路和浪费时间。
同时，GPS技术还可以为作战指挥提供实时精准的地形信息和部队位置信息，使指挥官能够及时派出援军和调整部队部署，提高作战实力和胜率。
第四章：无人机作战无人机作战是指通过无人机在作战区域内搜寻、侦察、打击目标、执行任务等行为。
利用GPS技术，无人机可以实现高精度的自主导航和定位，能够进行高空、高速运动，避免受到地形、气候等因素的影响。
GPS还可以实现多架无人机的互相协作，完成复杂的联合作战任务。
第五章：导弹巡航导航GPS技术在导弹巡航导航中的应用也非常广泛。
导弹通过搭载GPS接收器，能够实现高精度的巡航导航，从而能够精确命中目标。
同时，如果连接巡航导弹的卫星提供足够的精度及时间同步，它们就可以实现亚米级甚至更高的精度。
因此，GPS技术在导弹精度打击领域上也发挥着越来越重要的作用。
导航系统简介
导航系统导航是指把飞机、导弹、宇宙飞行器、舰船等运动体从一个地方(如出发点)引导到目的地的过程。
导航系统的主要用途就是引导飞机沿着预定航线飞到预定地点，并能随时给出飞机准确的即时位置。
在军事上，导航系统还要配合其他系统完成武器投放、侦察、巡逻、反潜、预警和救援等任务。
早期的飞机主要依靠目视导航。
从20世纪20年代开始发展仪表导航，依靠磁罗盘、时钟、空速表和人工推算，确定飞机即时位置。
30年代出现了利用中波无线电台导航的无线电罗盘。
40年代开始研制甚高频伏尔(VOR)导航系统和仪表着陆系统(ILS)。
50年代惯性系统和多普勒雷达系统相继用于飞机导航。
作用距离达2000km的罗兰C无线导航系统于60年代初投入使用。
为满足军事上的需要，以后又相继研制出作用距离达10000km的奥米伽超远程导航系统和近程战术空中导航系统“塔康”(TACAN)，70年代以后卫星导航系统问世，其中最著名的有美国的GPS和前苏联的GLONASS。
按照工作原理的不同，目前实际应用的飞机导航方法有下列几种：仪表导航、无线电导航、卫星导航、惯性导航、图像匹配导航、天文导航以及组合导航。
其中的仪表导航是利用飞机上的简单仪表(如空速表、磁罗盘、航向陀螺仪和时钟等)所提供的数据，通过人工计算或自动计算得出各种导航参数。
下面介绍除了仪表导航外的其他导航方式。
无线电导航系统无线电导航系统借助于无线电波的发射和接收，利用地面上设置的无线电导航台和飞机上的相应设备对飞机进行定位，测定飞机相对于导航台的方位、距离等参数，以确定飞行器的位置、速度、航迹等导航参数。
无线电导航很少受气候条件的限制，作用距离远、精度高、设备简单可靠，所以是飞机导航的主要技术手段之一。
尤其在夜间或复杂气象条件下，要保证飞行器的安全着陆，无线电导航设备更是必不可少的导航工具。
无线电导航系统按所测定的导航参数可分为：测向系统，如无线电罗盘和甚高频全向无线电信标(VOR)系统；测距系统，如无线电高度表和测距设备(DME)；测距差系统，即双曲线无线电导航系统，如罗兰C和奥米伽导航系统；测角距系统，如战术空中导航(TACAN)和VOR/DME系统；测速系统，如多普勒雷达。
军用战术通信导航系统(2-JTIDS)第6章
JTIDS系统时轴的划分如图所示。
6.2.2.2
一、相对导航
导航功能的实现
通常的系统成员都带有高度测量装置，且大部分 在同一高度层，而垂直高度和水平面是正交的， 所以JTIDS系统基本上是平面导航系统。 系统有一个导航控制者NC，它可以任意指定自 己的二维位置(XNC,YNC ) （实际上总是有一定的 准则），由此来确定系统的相对坐标原点； 同时，系统还有一个相对基准PR，它来确定系 统的坐标轴方向。
JTIDS的前身为Seek Bus和ITN/ITACS。
Seek Bus为美国空军在60年代后期研制的，以时分 多址为基础，以保密数字通讯为主，兼顾导航的一 种综合系统； ITN/ITACS为美国海军在60年代末期研制的一种以 完成相对导航为主，将通讯、导航、识别等功能组 合为一系统。
70年代中期时，美国国防部鉴于这两种研制方 案的目的一致，仅只是重点不同，所采用的技 术相似，因而将其合并为一，由空军负责领导， 各军种参加，定名为联合战术信息分发系统 （JTIDS）。
三、慢移相对格网
假如导航控制者和相对位置基准都可以借助于推 航系统得到自己带有误差的位置数据并在指定的 时隙发射出去； 假定导航控制者发布的相对位置数据是准确无误 的，而相对位置基准的y坐标是准确无误的，那么 相当于位置基准和导航控制者一起确定了相对坐 标系的方向 该相对坐标系随导航控制者和相对位置基准的位 置误差积累的共同作用而作缓慢的漂移。
系统中所有台站都是用户，共同构成通信、导航、识别网， 彼此通过保密通信，测量时差，在知道网中几个成员的位置之 后，可以计算出所有成员各自的位置、航向、速度等，完成相 对导航。 如果网中一个或几个成员失去功能，其他成员仍然照样工作。
④系统按时分多址工作。每个网成员大约10～12s播发 一次信息(对机载设备)，彼此能够确知相对位置。
军用导航定位系统能力需求的分析
200 0年以来,随着信息技术的不断进步, 人们的生活已经步入了信息时代, 信息化在改变人们生活的同时,也为战争注入了新的元素。
海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争、伊拉克战争,美国发动的这几场战争每一次的技术含量都在增加,每一次的信息化特征都变得越加明显,它引导了世界军事变革的的发展趋势,也昭示着战争的信息化时代已经到来。
而在诸多技术组合形成的信息技术体系中,卫星导航定位技术扮演了相当重要的角色。
在战争中,美国的G P S系统为导弹提供制导信息,为军舰、飞机、坦克、部队提供精确导航和定位, 在海湾战争中一战成名的战斧式巡航导弹, 在其巡航阶段的制导就是利用G P S的导航定位能力完成的;为了加强小分队的作战能力,美军为进入沙漠地区的步兵分队配备了大量的G P S 终端, 著名的“左勾拳”行动和“蛙跳”式的作战方法也是在导航定位系统的支持下完成的。
导航定位系统在信息化战争中的重要性由此可见一斑,因此分析军队的信息化建设对导航定位系统的需求,使国产化的导航定位系统更加适应部队的实际需要,从而更好的为军队信息化建设服务具有非常重要的意义。
高精度的位置、速度和时间等导航信息服务, 用户的数量没有任何限制。
19 78 年2 月发射第一颗G P S 卫星, 19 94年3月24 颗卫星构成的星座部署完毕, G P S系统正式建成。
G PS 已广泛应用于美国各军兵种, 将常规导弹的命中精度提高了1 ～2 个数量级,具有对敌方目标实施定点打击能力。
同时,GP S还应用于海上舰船、陆地车辆、航空与航天飞行器的导航,以及大地测量、石油勘探、精细农业,地球与大气科学研究、移动通信等领域,逐渐成为人们工作和生活所必需的一部分。
与此同时, 前苏联筹建了(后由俄罗斯继承)类似于G PS系统的全球导航卫星系统(G L ON A S S ), 1982年10 月发射第一颗卫星,并于19 95 年1 2月配置完毕2 4 颗卫星星座,进入实际工程应用阶段。
军事通信系统
战略空军核攻击后指挥控制通信系统 （PACCS）
EC-135
➢ VLF、LF、HF、VHF、UHF、SHF和EHF等频段的通信设备
9
最低限度应急通信系统
6.2战略通信系统
低频地波应急通信
采用30KHz~300KHz（波长10000m~1000m）电磁波， 紧贴地球表面传播
优点
受核爆炸效应影响极小 网络节点分散配置，敌方难以完全摧毁 使用分组交换技术，实现短分组的多路由传输
典型系统：美国的低频地波应急通信网（GWEN）
由大量抗核电磁脉冲加固、分布在整个美国大陆的低频无人 值守中继节点（RN）组成
接收天线
通信方式
“透过岩层”（10Km以内）
根据通信任务不同
指挥通信、协同通信、报知通信、后方通信
通信保障范围不同
战略通信
以统帅部基本指挥所通信枢纽为中心，以固定通信设施为主体，连通 军以上指挥所通信枢纽构成的干线通信网
战役通信
战区战役通信、集团军战役通信、相应规模的海军/空军/第二炮兵战役 通信
战术通信
师（旅）、团、营战术通信网和相应规模的军兵种部队战术通信网
5
6.2 战略通信系统
组成
光缆通信网 军用电话网 军用数据网 军用密话网 战略短波电台网
接入点
用户网 接入网 骨干网
交换节点
战略通信系统
战略卫星通信系统
军用宽带综合业务数字网 战术互联网
最低限度应急通信系统
战斗网
特种通信网
战役/战术 通信系统
移动通信
06 卫星导航基本原理及系统简介
（3）多星无源定姿原理
1
2
16
定姿原理
在载体上安装2个天线，同时测量某卫星发射的载波 信号之相位。2个天线所测相位取差，称为单差。此单差 反映了2个天线在卫星方向上的距离差异。若天线2比天 线1离卫星近，则其所测载波信号相位要大，若近1个波 长，则大1周。同时测量对应3颗卫星的载波相位单差， 由卫星及载体的已知坐标即可求解天线2、1的坐标差， 进而得出载体的姿态。
34
准确时刻t1、t2期间 准确时间间隔： 振动次数： 测量时间间隔： 钟差： 钟差 ∆t = t2 - t1 （f +∆f）•∆t ） ∆t' = [（f +∆f）/f ]•∆t （ ） δt =∆t'-∆t = (∆f / f)•∆t
石英钟 氢钟
10-9 ×30年 ≈1秒 年 10-15 ×3×107年 ≈1秒 ×
30
（3）Galileo系统 Galileo系统
卫星星座：30颗卫星，3个轨道面，轨道高23616km，倾 卫星星座 角56度，设计寿命20年。 四种类型服务：免费公共服务和安全服务（自由使用， 四种类型服务 精度5～10m）、商业服务和公共管理服务（受控使用， 精度1～10m）。 特点：精度更高、按等级提供导航服务、与GPS全面兼容。 特点
17
载波相位单差观测方程为
1 v0 j v ∆φ = r X 12
j 12
λ
其中
j ∆φ12：载波相位单差观测值，j = 1、2、3和4 ；
λ v0j r
：载波波长； ：载体至卫星方向单位矢量；
v X 12 ：天线2、1坐标差矢量，亦称基线矢量，未知；
18
（4）双星有源定位原理
军事导航定位系统
运载体向地面导r航A 台发射询问信号，地面rB导航台接收 并向运载体转发应答信号
运载体接收机收到的应答信号比询问信号滞后一定时 间，测出滞后时间，计算出运载体与导航台间距离
无线电导航测距系统的位置线是一个圆，由两条圆位
置线的交点导航确台定A 飞机的位置
来确定自己的位置和航向
典型系统
航海：奥米伽、罗兰-C、 航空：伏尔、塔康、仪表着陆系统、微波着陆系统、无线电罗盘/无
线电信标
13
定位原理
5.3 陆基无线电导航系统
测角导航定位
利用无线电波直线传播的特性，用运载体上的环形方向 性天线接收发射台的信号
根据接收信号的幅值极值的方向，建立接收信号幅度与 导航角的关系，从而测出电台航向
5.1概述
精度
指导航系统为运载体提供的位置与运载体当时的真实位置之间的 误差，通常采用统计特性的随机量描述
可用性
为运载体提供可用导航服务时间与载体运行时间的百分比
可靠性
给定使用条件下，在规定时间内以规定的性能完成其功能的概率
完好性
系统发生故障或误差超过允许范围时，及时向用户发出有效告警 的能力
导航信息更新率
单位时间内提供导航定位数据的次数
5
系统类型
根据导航信息的产生方式 自主式导航系统
惯性导航系统 多普勒导航系统 地形辅助导航系统
他备式导航系统
陆基导航系统 卫星导航系统
组合导航系统 相对导航定位系统
5.1概述
6
惯性系统
5.2自主式导航定位系统
惯性导航系统（惯导）
利用惯性仪表（陀螺仪和加速度计）测量运动载体在 惯性空间中的角运动和线运动
运载体向地面导航台发射询问信号，地面导航台接收 并向运载体转发应答信号
战时卫星导航与作战战术
战时卫星导航与作战战术在现代战争中，卫星导航成为一项关键的技术，对于作战战术起着至关重要的作用。
战时卫星导航可以为军事行动提供准确的定位和导航信息，从而帮助指挥官制定战略决策并实施作战计划。
首先，战时卫星导航系统能够实时获取全球地理定位信息，为军队提供准确的定位数据。
在战争的环境中，作战双方可能会在广阔的地理区域展开冲突，面临着高度复杂和危险的情况。
卫星导航系统可以通过卫星信号与各种设备进行通讯，将精确的位置数据传输给指挥官和士兵，帮助他们在战场上准确地判定自己的位置，并迅速做出相应决策。
这对于孤立深入敌方领土进行特种行动的士兵尤为关键，能够有效提升他们的战斗力和生存能力。
其次，卫星导航技术为作战行动提供了高精度的导航信息。
在复杂地形和恶劣天气条件下，传统的导航系统往往会受到限制，无法提供准确可靠的导航服务。
而卫星导航系统通过全球定位系统的卫星信号，能够提供准确的方向、速度和时间等信息，使得作战单位在战场上能够更好地进行定位导航。
在战争中，战斗的结果往往取决于时间和空间的竞争，只有准确掌握自身位置和敌方动态，才能做出正确的战术部署和决策。
此外，卫星导航还可以提供实时的敌情监测和预警功能。
通过卫星信号，指挥官可以获取敌方阵地的具体位置、部署情况以及行动动态等重要信息。
这对于指挥官来说有着重要的意义，能够帮助他们制定恰当的打击目标和作战计划。
同时，卫星导航系统也可以设置预警机制，一旦发现敌方的军事行动，即时向指挥官发送信息，使他们能够及时调整作战策略和部署，并采取相应的反制措施，提高战场上的反应速度和战斗效果。
最后，战时卫星导航技术也为军队提供了良好的通信保障。
在战争中，通信是指挥控制的重要环节。
卫星导航系统不仅提供定位和导航功能，还能够实现信息的传递和共享。
通过卫星信号，指挥官可以与各个作战单位进行实时通讯，并向他们传达重要信息和指示。
这样一来，指挥官可以更好地把握战场动态，与部队保持紧密的联系，提高指挥效率和作战协同性。
美军通信能力概述要点
美军现役通信系统分战略通信系统和战术通信系统两种。
一、战略通信系统美军战略通信的主要职责是保障美军最高指挥当局（总统和国防部长）与参联会、各军种部、九大联合司令部、情报机关、核战略部队、各大军事基地和各战区部队之间通信联络的畅通，以确保最高指挥当局对全球美军的指挥和控制。
目前，美国总统通过战略通信系统逐级向第一线作战部队下达命令，最快只需3分钟–6分钟；在紧急情况下，总统可越级向战略核部队下达命令，最快只需1分钟–3分钟时间。
美军的战略通信系统主要由国防通信系统、国防卫星通信系统、最低限度应急通信网等组成。
1、国防通信系统由国防通信局管理，主要采用有线通信、无线电通信、卫星通信和光纤通信等多种手段，线路总长6729万多公里，覆盖五大洲80多个国家和100个地区的3000多个军事指挥所和工作站。
新一代国防通信系统的一个重要组成部分是国防数据网，该网把部署在全球各地美军各军兵种的数据网联成了一体，使得美军各军兵种部队之间可以轻易完成话音、图像、传真和数据通信以及发电子邮件等通信业务。
2、国防卫星通信系统（DSCSⅢ）是美国战略远程通信的支柱，该系统由位于赤道上空地球同步轨道上的14颗卫星组成，主要工作在超高频波段（后4颗卫星上增设了特高频通信），每颗卫星的通信总容量或为100兆比／秒或为200兆比／秒，该系统拥有三种带宽，覆盖范围为南北纬75度之间，可为东太平洋、西大西洋、东大西洋、印度洋和西太平洋等五个区域的美国陆、海、空三军提供加密且可靠的全球通信服务。
3、最低限度应急通信网（MEECN）则专供美国总统在核战条件下与陆、海、空三军核部队的通信与指挥。
该系统由空军卫星通信系统、海军陆基甚低频电台广播网、海军“塔卡木”机载甚低频对潜通信系统、海军极低频对潜通信系统和陆军“地波应急网” 等若干专用通信系统组成，其中：——空军卫星通信系统是空军和国防部指挥空军战略部队传递紧急文件的主要通信手段，该系统没有自己的星体，但在“国防卫星通信系统”（DSCSⅢ）、“军事星系统”（Milstar）和“全球定位系统”（GPS）的星体上设有专用信道转发器，其地面终端为AN/ARC–171（V）特高频卫星通信机，频率范围225–399.995兆赫，目前美国空军的战略轰炸机和加油机都安装了此类卫星通信机。
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02GPS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。
卫星导航系统GPS是一种基于卫星的导航系统，它利用高轨道卫星为地球表面或近地空间的用户提供导航和定位服务。
多路径效应在GPS测量中，由于地形、建筑物和其他物体反射卫星信号，导致接收机接收到多个信号，这种现象称为多路径效应。
GPS定位原理GPS测量方法静态测量静态测量是指将接收机固定在地面某一点，连续接收卫星信号并记录数据，最后对数据进行处理和计算得到高精度测量结果的方法。
gps培训课件
五个监测站 = 1个主控站+3个注入站+夏威夷(Hawaii)
GPS 用户部分
用户设备主要包括GPS接收机和数据 处理软件，以及计算机和其他终端设 备（车船导航）。包括我们日常所见 的单频和双拼接收机以及手持GPS接 收机等。软件主要包括数据预处理软 件、基线向量处理软件、网平差软件、 联合平差软件和数据库处理软件等。
缺点：
观测工作量大。一般只有在 网的精度和可靠性要求较高 时，才单独采用这种图形。
(2)、环形网
优点：
观测工作量较小，且具有 较好的自检性和可靠性。
缺点：非直接观测基线边(或间接 边)精度较直接观测边低，相邻点 间的基线精度分布不均匀。
是大地测量和精密工程测量中普遍 采用的图形，通常采用上述两种图 形的混合图形。
独立的。
GPS 控制网的观测基线
仪器台数 同步图形 独立基线
N=2 N=3
N=4
N=5
GPS网设计的一般原则
应通过独立观测边构成闭合图形，以增加检核条件，提高网的 可靠性。
应尽量与原有地面控制网相重合，重合点一般不少于3个，且 分布均匀。
应考虑与水准点相重合 ，或在网中布设一定密度的水准联测 点。
GPS与NNSS的主要特征比较
系统特征
NNSS
GPS
载波频率GHz
0.15,0.40
1.23,1.58
卫星高度km
1070
20200
卫星数
6
21+3
卫星周期min
1:47
11:58
卫星钟稳定度
10-11
10-12
信息化国防的军事卫星通信与导航技术
信息化国防的军事卫星通信与导航技术信息化国防时代的到来，军事卫星通信与导航技术的广泛应用已成为军队现代化建设的重要组成部分。
本文将从军事卫星通信与导航技术的定义、作用和应用范围等多个方面进行探讨。
一、军事卫星通信的定义和作用军事卫星通信是指利用人造地球卫星系统进行军队间、军队与军事设施之间的通信。
它具有高效、快速、稳定等特点，对于实现实时信息交流、指挥控制和情报侦查等任务至关重要。
军事卫星通信的作用主要表现在以下几个方面：1. 实现与地面通信不可达区域的联系：作为一个全球性的通信系统，军事卫星通信可以弥补传统通信手段无法覆盖的军事行动区域。
2. 提供可靠的通信渠道：军事卫星通信系统具有高可靠性和鲁棒性，可以在各种恶劣环境下保持良好的通信质量，确保信息的传递准确和及时。
3. 支持指挥决策的实时性：军事卫星通信可以提供实时的指挥控制信息，缩短指挥链条，加快作战反应速度，提升作战效能。
4. 加强战略监视和情报侦查：军事卫星通信技术可以实现对敌方军事设施、目标的高精度定位和监视，为军事侦察提供重要数据支持。
二、军事卫星通信的应用范围军事卫星通信技术的应用范围非常广泛，包括但不限于以下几个方面：1. 军事通信指挥系统：军事卫星通信可用于建立海量信息传输和处理平台，实现指挥控制信息的集中管理和流畅传递。
2. 军用导航系统：军事卫星通信可以提供精准的导航定位服务，确保军队和军事装备的实时定位和航行安全。
3. 军事情报侦察：军事卫星通信技术可以为情报侦察提供高精度的地理信息，快速获取情报，并指导作战态势的评估和决策。
4. 电磁环境监测与防护：军事卫星通信可以帮助军方进行电磁环境监测和防护，及时发现和应对电磁干扰等威胁。
三、军事导航技术的定义和作用军事导航技术是指利用卫星导航系统进行给兵器装备、车辆和人员的导航定位。
它的作用在于确保军事行动的精准定位和导航，提高军队的作战效能和生存能力。
军事导航技术的作用主要表现在以下几个方面：1. 实现战术匍匐前进指引：军事导航技术可以提供实时的位置和方向指引，帮助士兵准确率通过战场并保持战斗力。
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1988年，海军陆战队完成了PLRS试验 设备及主控设备训练器的研制任务。
从1988年起到1990年，海军陆战队共 购买了12部主控设备和1500台用户设 备。
在此期间，休斯公司地面系统集团 （GSG）还获得了一项金额为3600万 美元的改型生产合同，为几北卡罗 来纳州和日本部署PLRS网络时，陆军却 在奋力解决增强型PLRS（即ADDS）研制 工作中的问题。
美国海军陆战队和陆军开始联合研制 一种新型的集通信、导航定位、识别 技术于一体的综合战术系统，这就是 定位报告系统（PLRS，Position Location Reporting System）。
最初的PLRS系统是由美国的海军陆战队主持研 制的。美国的通用动力公司和休斯飞机公司都 得到了该项目的研制合同。
试验之后，陆军和海军陆战队都派出各 自的装备评审委员会，于1982年3月联合 审议了关于PLRS有效价值的评审结果， 并决定是否进入生产阶段。
1984年9月和12月，海军陆战队和陆军先 后获得了第一套完整的PLRS系统。第二 个生产合同于1985年通过竞争投标方式 签订。1986年海军陆战队对PLRS的工程 研制模型进行了试验，并开始使用。
该系统除具有自由电文数据交换能力外，还能根 据请求将其引导到预定点，引导到其他部队。
对于战术指挥员来说，PLRS能够提供其规定责任 区内所有协同用户的标志、位置和移动情况。
能使指挥员输入和修改配合点、走廊和限制区域。 对于所有网内成员来说，该系统具有有效的电子 反对抗措施，并能进行保密数字通信。
工程研制阶段于1980年底完成，休斯公司向陆 军交付了两部PLRS主控设备和64台用户设备， 以进行为期一年的研制试验/使用试验。
试验于1981年9月结束，随后，陆军和海军陆战队 于10月至12月在德克萨斯州的胡德堡进行了联合使 用试验。
1982年1月，将设备移到北卡罗来纳州的勒人营进 行为期一个月的海军陆战队试验。这些试验都涉及 到海军陆战队的首要任务——两栖突袭。
克服上述缺陷
必须研制一种准确、实时、全方位的 空地定位和导航系统，以满足陆、海、 空、宇各军种的使用要求。
能为战术指挥员提供近实时的三维定 位信息；对地面和空中单位进行导航； 协调空中支援及炮火支援；对地面和 空中作战单位实施有效的控制和机动 指挥。
研发过程
70年代初，美国在总结了越南战争的 经验教训之后，更加深刻的认识到指 挥效率的重要性
尤其是美国，作为二战后经济和科学技术发 展最强劲的国家，保护其在二战中的既得利 益成为必然。因此需要加强其军事的科技化， 占据世界军事的主导地位。
为此，美国国防部及其陆、海、空 军除了开展全球性GPS战略导航系统 的研制工作外。
另外的一个重要举措就是开展了战 术通信、导航、定位系统的开发工 作。主要包括定位报告系统（PLRS） 和联合战术信息分发系统（JTIDS）。
经过设计论证后于1975-76年在加利福尼亚州 的彭德尔顿营进行了试验。此时美国陆军对 PLRS方案也产生了兴趣，随后便加入了计划。
1976年，美国海军陆战队和陆军签署了一个协 议。协议规定，以陆军为首，派出计划负责人， 海军陆战队派出副职。该计划于1977年进入大 规模工程研制阶段。休斯公司成为唯一的合同 承制方。
航空航天无线电导航
刘磊
电子科技大学 航空航天学院
第六章 军用战术通信导航系统
在现代化的作战环境中，实时的指挥、控 制和通信（Command、Control &Communication）对于陆、海、空三军 的联合作战，是非常重要的,甚至决定战 争的胜败与否。
二次世界大战后，东西方对峙格局形成， 世界各国开始了军备竞赛。
传统的指挥技术不仅效率低，同时还可能不准 确和不及时。
假如不能精确地知道受援部队的位置，支援效 率将得不到充分的发挥。
特别是在能见度低和通信条件差的情 况下，由于不能连续且精确的了解邻 近部队和支援部队的位置，往往还会 产生各部队之间自相交火的情况。
当部队在密林或地形特征不明显的地 区作战时，传统的定位和通信方法更 难奏效，不能满足现代化战争对定位 精度、可靠性和及时性的要求。
1988年5～9月在瓦丘卡堡进行试验期间， 休斯公司成功的解决了所存在的问题。 在1990年的演示中，EPLRS满足或超过 了生产系统验证（PSV）试验的所有要求。
PLRS将是陆军和海军陆战队具备一种能在许 多方面改变战场作战指挥的独特能力。
对于各个战术用户（陆、海、空用户）来说，该 系统能实时地测定和显示其精确位置。如果用户 进入限制区域，系统便向其告警。
和避免与友军交战。
6.1.2 工作原理
定位报告系统是一种自动化时分多址战术数 据系统，能够完成定位、导航、识别和有限 的数据通信。
PLRS并不是要设计成为一种能独立工作的指挥 和控制系统，但能够向适当的指挥和控制机构提 供关于己方和友方情况的数据。
一、PLRS系统组成
PLRS系统功能是通过网络来实现的。PLRS网络 由一台主控设备、一台备用主控设备和数量不等 的用户设备组成。
从而形成其完整的军事战略、战术 综合体系。
6.1 陆军定位报告系统
6.1.1 概述 现代战争，是一种多方面军事能力的较量，
单一兵种作战往往存在很大的缺陷。
综合战斗的优势在海湾战争、科索沃战争中已 经得到了充分的体现。
长期以来，战地指挥员仅能凭借地图、罗 盘和话音无线电消息，用猜测的方法对下 属部队及友军保持跟踪。
PLRS在各种能见度、气象和地形条件 下都能在陆上和海上工作。能快速接 纳进入该系统战术区的临时用户。
PLRS是一种战术支持系统，它能提供 精确的定位和导航信息，进行统一识 别，能提供有限的预定数字数据消息。
因而能提高地面、空中和两栖作战能 力。此外它将会提高地面指挥员的下 列能力：
控制部队联合作战； 组织间接火力； 协调近空支援； 准确地指定布雷区； 接受快速反应地航空医疗和后勤支援； 在夜间和低能见度条件下指挥有效作战