GPS定位原理及应用

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全球定位系统GPS原理及应用

全球定位系统GPS原理及应用

全球定位系统GPS原理及应用全球定位系统(GPS)是一种利用卫星导航技术来确定地理位置的系统。

它由一组由美国政府运行的卫星、地面控制站和接收器组成。

全球定位系统的原理基于三角测量原理,通过计算接收器与卫星之间的距离来确定地理位置。

以下是全球定位系统的原理及应用的详细介绍。

当一个接收器接收到来自至少4颗卫星的信号后,它会通过测量信号的传输时间来确定从卫星到接收器的距离。

由于每颗卫星的位置已知,并且信号传播速度是已知的,因此可以通过距离和位置信息来确定接收器的地理位置。

全球定位系统还可以利用多次测量的平均值来提高定位的准确性。

1.航海和航空导航:全球定位系统在航海和航空方面被广泛使用,可以提供精确的位置和导航信息,帮助船舶和飞机安全地导航到目的地。

2.车辆导航和交通管理:全球定位系统可以在汽车、卡车和公共交通工具中使用,提供实时导航和交通信息,帮助驾驶员选择最佳路线,减少交通拥堵和行驶时间。

3.军事和安全应用:全球定位系统在军事和安全领域中扮演着重要角色,可以用于军事导航、目标定位和监视、军事行动规划等。

4.资源勘探和地质测量:全球定位系统可以用于资源勘探和地质测量,可以提供准确的地理位置和测量数据,帮助研究人员进行资源勘探和地质研究。

5.灾害管理:全球定位系统可以在灾害管理中使用,例如地震、洪水和风暴等灾害发生时,可以提供准确的位置信息和灾情监测,帮助救援人员进行灾情评估和救援行动。

总结:全球定位系统是一种利用卫星导航技术来确定地理位置的系统,它通过测量接收器与卫星之间的信号传输时间来确定地理位置。

全球定位系统广泛应用于航海、航空、车辆导航、军事、资源勘探、地质测量、灾害管理等领域。

随着技术的不断发展,全球定位系统的应用将进一步扩展,为人类的生活和工作带来更大的便利和效益。

gps的原理及其应用

gps的原理及其应用

GPS的原理及其应用1. GPS的原理GPS(全球定位系统)是一种通过卫星定位来确定地球上任意位置的系统。

其原理基于距离测量和三角定位。

1.1 距离测量GPS系统中有24颗卫星,它们围绕地球运行并向地面发送精确的时间信号。

用户接收到来自多颗卫星的信号后,通过测量信号的传播时间来计算用户与卫星之间的距离。

1.2 三角定位GPS系统至少需要接收到三颗卫星的信号以确定用户的位置。

通过在三个卫星上的已知位置和与这些卫星之间的距离,可以通过三角计算方法来定位用户的位置。

更多的卫星信号可以提高定位的准确性。

2. GPS的应用2.1 航海和航空GPS在航海和航空领域具有广泛的应用。

航海员和飞行员可以通过GPS确定他们的位置、航向和速度,以便更好地导航和控制航行路径。

2.2 汽车导航现代汽车导航系统几乎都使用了GPS技术。

通过GPS定位,汽车导航系统可以提供实时的导航指引,包括行驶方向、转向提示和道路交通情况等信息,帮助驾驶员更安全、高效地到达目的地。

2.3 手持设备定位手机、平板电脑和手持式GPS设备都可以利用GPS技术来定位。

这使得用户可以随时随地获得自己的地理位置信息,并在地图上查找周边设施、规划路线等。

2.4 建筑和测量在建筑领域和土地测量中,GPS可以提供准确的位置信息。

这对于工程测量、土地勘测和建筑设计等方面非常重要。

2.5 军事应用军事部门是GPS技术最早应用的领域之一。

GPS系统为军队提供了高精度的导航、目标定位和时间同步等功能,对于军事行动的成功至关重要。

2.6 太空探索在太空探索中,GPS系统被用于监测和导航航天器。

它可以提供准确的时间参考和航向信息,帮助航天器在太空中定位和导航。

2.7 天气预报GPS系统中的卫星可以通过测量大气中水蒸汽的含量来提供天气预报所需的数据。

这些数据对于预测天气模式、监测气候变化非常有帮助。

3. 总结GPS通过距离测量和三角定位原理,可以提供准确的地理位置信息。

它在航海、航空、汽车导航、建筑测量等诸多领域有重要应用。

gps定位技术的原理和应用

gps定位技术的原理和应用

GPS定位技术的原理和应用1. GPS定位技术的概述•GPS(全球定位系统)是一种通过卫星进行定位的技术,可以精确确定地球上任何一个点的位置信息。

•GPS定位系统由一组卫星、地面控制站和用户设备组成,广泛应用于导航、地图制作、科学研究等领域。

2. GPS定位的原理•GPS定位原理是基于三角测量的原理,通过测量接收到的卫星信号的时间差来计算位置。

•GPS接收器接收到来自多颗卫星的信号,并通过计算信号传播时间差来确定接收器与卫星之间的距离。

•通过接收多颗卫星的信号,可以得到多个距离数据,进而通过三角测量计算出接收器的精确位置。

3. GPS定位技术的应用•导航系统:GPS技术广泛应用于汽车、航空、船舶等导航系统,帮助用户确定当前位置和获取最佳路线。

•地图制作:GPS定位技术可以精确测量地理坐标,用于绘制准确的地图。

•GIS系统:GPS定位技术与地理信息系统(GIS)相结合,可以进行空间数据采集、分析和管理。

•灾害预警:GPS定位技术可以追踪地壳运动,预测地震、火山喷发等自然灾害。

•物流管理:GPS定位技术可以实时跟踪货物位置,提高物流管理的效率和安全性。

•科学研究:GPS定位技术被广泛用于地壳运动、气候变化、植被监测等科学研究领域。

4. GPS定位技术的发展趋势•高精度定位:随着技术的发展,GPS定位精度不断提高,从米级定位逐渐发展到亚米级、厘米级定位。

•多模定位:将GPS与其他定位技术(如北斗、GLONASS等)结合,实现多模定位,提高定位的准确性和可用性。

•室内定位:在室内环境下,GPS信号容易受到干扰,无法正常工作。

因此,研究人员正在开发针对室内定位的新技术。

•智能交通:将GPS技术与车联网、智能交通系统相结合,实现交通信息的实时监控与管理。

•集成导航系统:将GPS定位技术与地图、导航软件等集成,提供更丰富的导航功能。

5. 结论•GPS定位技术已经成为现代社会不可或缺的一部分,它在导航、地图制作、科研等各个领域都发挥着重要作用。

GPS_百度百科

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GPS_百度百科一、GPS的基本概念和原理GPS,全称为全球定位系统(Global Positioning System),是一种基于卫星导航系统的定位技术。

它由一系列的卫星、地面控制站和用户设备组成,能够准确测量地球上任意点的位置坐标,并提供导航、定位等功能。

GPS的原理主要基于三个方面:卫星发射的信号、接收器接收的信号和测量时间。

首先,GPS系统中有24颗卫星(包括备用卫星),它们通过人造卫星轨道在地球上的分布。

这些卫星以恒定速度绕地球旋转,每颗卫星每天都会固定几次跟踪站的位置,并通过无线电信号发送卫星的位置信息。

其次,GPS接收器位于地面或者其他移动设备中,用来接收卫星发射的信号。

接收器会接收到至少四颗卫星的信号,并通过测量信号的传播时间来计算接收器到每颗卫星的距离。

通过将这些距离进行三角测量,GPS接收器能够确定接收器所在的位置。

最后,GPS接收器需要测量时间来确定信号传播的速度,并精确计算出定位信息。

GPS接收器内置一个高精度的原子钟,用来测量信号传播的时间。

接收器通过比较卫星发射信号的时间和它接收到信号的时间差来计算信号的传播时间,从而得出定位信息。

二、GPS的应用领域GPS的应用广泛,涵盖了几乎所有与位置有关的领域。

下面简要介绍几个主要的GPS应用领域:1.车辆导航和交通管理:GPS可以实时导航汽车、飞机等交通工具,提供最佳路线和交通信息,并帮助交通管理部门监控交通流量和疏导交通。

2.航海和航空:GPS已经成为航海和航空领域的重要工具,可用于船舶和飞机的导航定位、航线规划等。

3.军事应用:GPS最初是作为军事导航系统而研发的,现在仍广泛应用于军事领域,用于战术导航、目标定位、军事通信等。

4.地质勘探和测绘:GPS能够提供高精度的地球表面位置坐标,因此在地质勘探、测绘和地质灾害预警等方面有重要应用。

5.环境监测和气象预测:GPS可以用于监测大气湿度、气压和大气延迟等数据,从而提供准确的气象预测和环境监测。

gps的原理与应用pdf

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GPS的原理与应用1. GPS的基本原理GPS(全球定位系统)是一种通过卫星定位的导航系统,它基于卫星的测量技术来确定地理位置、速度和时间。

GPS系统由三个主要部分组成:空间部分、控制部分和用户部分。

1.1 空间部分空间部分由一组24颗运行在距离地球约20000公里的轨道上的卫星组成。

这些卫星被均匀地分布在六个轨道平面上,每个轨道平面上有四颗卫星。

这样可以确保任何地点在任何时刻都能接收到至少四颗卫星的信号。

这些卫星以固定的速度和高度绕地球旋转。

1.2 控制部分控制部分由多个全球监测站和一个主要的控制中心组成。

全球监测站用于跟踪卫星并测量它们的位置和速度。

控制中心负责分析监测站收集到的数据,并计算卫星的精确位置和时钟误差。

控制中心还负责将这些数据发送给卫星,以确保卫星的正常运行。

1.3 用户部分用户部分由GPS接收器组成,这些接收器可以接收卫星发送的信号并计算出用户的位置。

GPS接收器使用三角测量原理来计算出用户的位置。

接收器同时接收来自多颗卫星的信号,并使用这些信号之间的差异来计算出用户与每颗卫星之间的距离。

通过测量多个卫星的距离,接收器可以确定用户的精确位置。

2. GPS的应用GPS技术在各个领域都有广泛的应用,以下是一些典型的应用领域:2.1 车辆导航GPS技术可以用于车辆导航系统,帮助司机快速准确地找到目的地。

车辆导航系统通过接收卫星信号,计算出车辆的当前位置和目的地的位置,然后根据实时交通情况提供最佳的行驶路线和导航指引。

2.2 航空导航GPS技术在航空领域也有广泛的应用。

航空导航系统使用GPS技术来确定飞机的位置、航向和速度,以便飞机能够准确地飞行和降落。

GPS技术还可以用于航空交通管制,帮助调度员更好地管理航班。

2.3 物流管理GPS技术在物流管理中起着重要的作用。

物流公司可以使用GPS技术来实时追踪货物的位置和运输进程,以便更好地管理物流。

同时,GPS技术还可以用于优化路线和调度,提高物流效率。

GPS定位系统的原理与使用方法

GPS定位系统的原理与使用方法

GPS定位系统的原理与使用方法GPS(全球定位系统)是一种基于卫星导航的定位技术,通过接收来自卫星的信号来确定地理位置。

本文将介绍GPS定位系统的原理和使用方法,帮助读者更好地理解和利用这一技术。

一、GPS定位系统的原理GPS定位系统是由一系列卫星、地面控制站和接收器组成的。

其原理基于三角测量法,通过测量接收器与多颗卫星之间的距离来确定接收器的位置。

1.卫星:GPS系统中有24颗工作卫星和几颗备用卫星,它们以近地轨道运行。

这些卫星通过广播无线电信号,携带有关其自身位置和时间的信息。

2.接收器:接收器是用户使用GPS定位系统的设备,它可以接收卫星发出的信号。

接收器通过计算信号的传播时间和接收到信号的卫星位置,来确定接收器的位置。

3.地面控制站:地面控制站负责监控卫星的运行状态和时钟精度,并向卫星发送校准信息。

GPS定位系统的原理可以简要概括为以下几个步骤:1.接收器接收卫星信号,并记录下接收时间。

2.接收器计算信号传播时间,即信号从卫星发射到接收器接收到的时间。

3.接收器通过多个卫星的信号传播时间,计算出接收器与每颗卫星之间的距离。

4.通过三角测量法,接收器确定自身位置。

二、GPS定位系统的使用方法使用GPS定位系统需要以下几个步骤:1.选购GPS设备:根据自身需求选择合适的GPS设备,如汽车导航仪、手机应用程序或户外定位器等。

2.激活GPS设备:根据设备说明书,激活GPS设备并确保其能够接收卫星信号。

3.等待信号:GPS设备需要一定时间来接收卫星信号并计算位置。

在设备首次使用或长时间未使用后,可能需要更长的时间来获取信号。

4.确定位置:一旦GPS设备接收到足够的卫星信号,它将计算位置并显示在屏幕上。

通常,设备会提供地图和导航功能,以帮助用户找到目的地。

5.使用导航功能:如果GPS设备具备导航功能,用户可以输入目的地,并按照设备的指示进行导航。

设备会提供转向指示、预计到达时间等信息,帮助用户准确到达目的地。

GPS的原理及数学知识应用

GPS的原理及数学知识应用

GPS的原理及数学知识应用1. GPS的基本原理GPS(全球定位系统)是一种通过卫星定位来确定地球上任意位置的系统。

它由三部分组成:空间部分、控制部分和用户接收机。

GPS的基本原理是通过接收来自多颗卫星的信号,利用三角测量的原理来计算出接收机所在位置的经度、纬度和海拔高度。

GPS信号由卫星发射并在地球上的接收机上接收。

接收机接收到多颗卫星发射的信号后,通过测量信号的传播时间来确定到每颗卫星的距离,再利用这些距离信息进行三角定位计算,从而确定接收机的位置。

2. GPS定位的数学知识应用GPS定位是基于数学计算的,以下是几种常见的数学知识应用:2.1 三角测量GPS定位中的核心原理是三角测量,即通过测量角度和距离来确定位置。

根据三角定位原理,接收机需要同时接收到至少三颗卫星的信号,并测量到这些卫星的距离,然后根据这些距离信息计算出接收机的位置。

这个计算过程涉及到三角函数的运算,例如正弦定理和余弦定理。

2.2 空间几何在GPS定位中,卫星和接收机之间的相对位置是非常重要的。

为了精确计算接收机的位置,需要考虑到卫星和接收机的空间几何关系。

这包括卫星的位置、接收机的位置和卫星与接收机之间的夹角等。

通过空间几何的计算,可以更准确地确定接收机的位置。

2.3 数值计算GPS定位中的计算过程涉及到大量的数值计算。

接收机需要通过测量距离、角度和时间来进行多个数值计算,包括三角函数的运算、方程求解和矩阵计算等。

这些数值计算过程对于确定接收机的位置非常重要。

3. GPS定位的误差及精度尽管GPS定位是一种非常准确的定位技术,但仍然存在一些误差。

以下是几种常见的GPS定位误差:3.1 信号传播延迟GPS信号在空间中传播的过程中会经历传播延迟,这是由于信号传播速度有限所导致的。

虽然这个传播延迟可以通过接收机进行校正,但仍然会引入一定的测量误差。

3.2 卫星轨道误差GPS卫星的轨道并不是完全理想的圆形,而是略微偏离正圆形。

这个轨道误差会影响到卫星位置的准确度,从而引入一定的定位误差。

定位的原理和应用有哪些

定位的原理和应用有哪些

定位的原理和应用有哪些原理定位是指确定物体或者人在空间中的具体位置的过程。

定位的原理主要包括以下几种:1.全球定位系统(GPS):通过接收来自卫星的信号,利用三角测量原理确定定位点的经纬度。

GPS是一种广泛应用于导航和地理信息系统的定位技术。

2.无线定位:利用无线电波信号的传播效果,通过测量无线信号到达目标节点的时间、方向或信号质量等信息,推算出目标的位置。

3.惯性导航:通过测量加速度和角速度来计算目标的运动轨迹。

惯性导航在航空、航天和军事等领域得到广泛应用,可以提供高精度的定位信息。

4.视觉定位:通过图像处理和计算机视觉技术,利用目标物体在图像中的特征和几何关系来进行定位。

视觉定位在无人驾驶、智能机器人等领域有着广泛的应用。

5.声音定位:通过测量声音在空气中传播的时间差、强度差等信息,推算出声源的位置。

声音定位在声纳、定向话筒等领域应用广泛。

应用定位技术在现代社会中有着广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:1.导航系统:定位技术在导航系统中得到广泛应用,例如车载导航、航空导航、船舶导航等。

通过定位技术,人们可以更方便地确定自己的位置并找到目的地。

2.智能交通:定位技术可以帮助交通管理部门监控交通状况,实时调整交通流量,提高交通效率和减少拥堵。

同时,定位技术还可以为智能交通系统提供车辆定位、路径规划等功能。

3.物流管理:物流企业可以通过定位技术实时监控货物的运输情况,提高物流的运作效率。

同时,定位技术还可以提供货物追踪、配送路线优化等功能,帮助企业降低成本。

4.安防监控:定位技术可以帮助安防监控系统确定物体或者人的准确位置,提供实时的监控和定位信息。

在安防领域,定位技术被广泛应用于视频监控、入侵报警等系统。

5.无人驾驶:无人驾驶车辆需要通过定位技术确定自己的位置,并根据周围环境做出相应的驾驶决策。

定位技术为无人驾驶提供了精确的位置信息,是实现自动驾驶的重要技术之一。

6.精准农业:定位技术可以帮助农业生产者监测和管理农田,确定植物生长的状况和所需的施肥量。

GPS卫星定位原理及其应用GPS定位技术的应用

GPS卫星定位原理及其应用GPS定位技术的应用

1 天气影响
2 建筑物遮挡
3 增强定位精度
恶劣的天气条件可能 会影响GPS信号的接收 和精度。
高层建筑物或密集树 林可能会影响GPS信号 的强度和可靠性。
通过使用其他技术 (如增强定位系统), 可以提高GPS定位的精 度。
GPS系统与其他定位技术的比较S设备和服务的成本相对较低。
3 三角测量
通过三角测量原理,GPS接收器计算出位置的经纬度坐标。
GPS定位系统的组成
卫星
24颗GPS卫星,组成一个全球覆盖的卫星网络。
控制段
地面上的控制站和控制中心,负责卫星的运行和时间同步。
用户段
包括GPS接收器和用户设备,用于接收和处理卫星信号。
GPS定位技术的发展历程
1
1973
美国开始研发GPS系统。
可用性
GPS系统在全球范围内可用。
实时性
GPS定位提供实时的位置信息。
GPS定位的优势及其经济效益
GPS定位提供准确的位置信息,可以应用于车辆管理、物流追踪、救援行动等 领域,提高效率并节省成本。
2
1995
GPS系统在民用领域开始应用。
3
2000
第一代民用GPS接收器问世。
GPS定位的应用领域
车辆导航
GPS定位系统可以帮助驾驶员 准确导航,避免迷路。
户外探险
GPS定位设备可用于追踪和记 录户外探险的路线。
测量与勘探
GPS定位技术在测绘、土地勘 测等领域有着重要的应用。
GPS定位技术的局限与发展趋势
GPS卫星定位原理及其应 用 GPS定位技术的应用
GPS卫星定位原理及其应用: 通过卫星信号和三角测量技术,GPS定位系统能够 足够准确地计算出一个位置的经纬度坐标。

简述gps的工作原理及应用

简述gps的工作原理及应用

简述GPS的工作原理及应用工作原理GPS(全球定位系统)是一种通过使用地球上的卫星系统来确定地理位置的系统。

GPS系统主要由三部分组成:卫星,控制台和用户设备(如GPS接收器)。

GPS接收器是用于接收和解码卫星信号以确定位置的设备。

GPS的工作原理基于“三角测量”原理。

GPS接收器通过接收来自多颗卫星的信号,并测量信号从卫星传输到接收器的时间。

接收器从不同的卫星获取时间和位置信息后,利用三角形几何学原理计算出接收器的精确位置。

具体而言,GPS接收器通过接收来自至少四颗卫星的信号来进行位置测量。

每颗卫星发送包含卫星的精确位置和时间信息的信号。

接收器接收到这些信号后,计算每个信号的传播时间,并从中推算出接收器到卫星的距离。

通过收集并处理多个卫星的距离信息,接收器能够准确计算出自身的位置。

应用1. 导航与定位GPS最常见的应用是导航和定位。

凭借其高精度、全球覆盖的特点,GPS能够提供实时的位置信息,帮助人们准确地确定自己的位置,并提供导航指引。

人们可以使用GPS设备或智能手机上的GPS功能来导航驾车、步行或进行户外活动。

2. 航空和航海在航空和航海领域,GPS发挥着重要的作用。

飞机和船只可以利用GPS系统来准确确定自己的位置,确保航行的安全和准确性。

GPS系统还提供了导航和航线规划的功能,帮助飞行员和船员更好地控制航行路径。

3. 交通管理GPS在交通管理中也发挥着重要的作用。

交通管理部门可以使用GPS系统来监控车辆的位置和速度,实时了解交通流量,并做出相应的调整。

通过GPS系统,交通管理者能够更好地规划交通路线,减少拥堵,提高交通效率。

4. 物流和运输GPS系统在物流和运输领域也有广泛的应用。

物流公司可以使用GPS来跟踪货物的位置,实时了解货物的运输情况,并提供给客户准确的配送时间。

GPS系统还能帮助物流公司规划最优的配送路线,提高运输效率。

5. 农业农业领域也是GPS应用的一个重要领域。

农民可以使用GPS设备来优化土地利用,规划农田,精确测量施肥和灌溉量,提高作物的生产效率。

全球定位系统GPS原理及应用

全球定位系统GPS原理及应用
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2、卫星定位系统 最早的卫星定位系统是美国的子午仪系统
(Transit),1958年研制,64年正式投入使用。 由于该系统卫星数目较小(5-6颗),运行高度较 低(平均1000KM),从地面站观测到卫星的时间 隔较长(平均1.5h),因而它无法提供连续的实时 三维导航,而且精度较低。
为满足军事部门和民用部门对连续实时和三维 导航的迫切要求。1973年美国国防部制定了GPS 计划。
并开始逐步深入人们的日常生活。
1
GPS系统的特点: 1、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。 2、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。 3、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,而且 其应用领域不断扩大。
5
3、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。
(5)“坐标基准”建立后设置“坐标格式”帮助用户选择或建立自已的坐 标投影模型。见图18、19。
图18
图19
28
(6)光标选择“用户设置”按ENTER鍵进入输入数值。输入后可显示北 京54椭球基准的平面坐标。 (7)标准高斯投影:LG:输入3/6度带中央子午线经度;ECH: 尺度比为 1;EAST:Y加500公里;用户也可自定义投影参数,确认后退出,接收 机将显示当地平面坐标。见图20。

gps的原理及其应用pdf

gps的原理及其应用pdf

GPS的原理及其应用1. GPS的原理GPS全称为全球定位系统(Global Positioning System),是一种由卫星导航系统组成的定位技术。

在GPS系统中,定位设备通过接收来自卫星的信号,通过信号的相关计算和处理,确定设备的精确位置和时间。

GPS系统由以下主要组成部分组成:1.1 GPS卫星GPS卫星是GPS系统的核心组成部分。

目前,GPS系统运行着大约30颗工作卫星,它们围绕地球轨道运行。

这些卫星持续发射无线电信号,包括卫星的位置和时间信息。

1.2 GPS接收器GPS接收器是用于接收和处理卫星发送的信号的设备。

接收器通过接收多颗卫星的信号,并使用三角测量法确定自身的位置。

一般来说,接收器至少需要接收到3颗卫星的信号,才能确定二维位置(经度和纬度)。

如果接收到的卫星信号数量更多,接收器可以确定地理位置的三维坐标。

1.3 GPS控制段GPS控制段负责监视和管理GPS卫星,确保它们正常工作。

GPS控制站点用于控制和监控卫星的运行,并计算用于定位的精确卫星轨道和时钟信息。

2. GPS的应用GPS技术广泛应用于各个领域,包括但不限于以下方面:2.1 航海和航空GPS技术在航海和航空领域的应用是其中最早和最重要的。

通过GPS定位设备的使用,船舶和飞机可以精确确定其位置,提高导航的准确性和效率。

这对于航行和航班的安全至关重要。

2.2 交通导航GPS技术在交通导航系统中得到广泛使用。

通过GPS设备,驾驶员可以准确地确定自己所处的位置,并得到导航指引,以找到最佳的行驶路线。

这不仅提高了驾驶员的导航能力,也有助于减少交通拥堵和节省时间。

2.3 地理测量和测绘GPS被广泛用于地理测量和测绘领域。

测绘员可以使用GPS设备准确测量地球上各个点的经纬度,并生成精确的地图。

这对于土地规划、城市发展和环境保护起着重要的作用。

2.4 环境监测GPS技术也被用于环境监测。

通过安装GPS设备在离散地点,可以监测动物迁徙、气候变化和植物生长等自然现象。

gps定位的应用和原理

gps定位的应用和原理

GPS定位的应用和原理应用•文字导航系统:GPS定位可以帮助用户实现准确的导航,为用户提供路线规划、实时交通信息和导航指引等功能。

•车辆追踪和管理:利用GPS定位技术,可以追踪和管理车辆的位置和行驶情况,提高车辆的安全性和管理效果。

•防盗和寻找丢失物品:通过将GPS定位技术应用于物品上,如手机、手表等,可以追踪和寻找丢失的物品,也可以防止物品被盗。

•运动监测和健康管理:GPS定位可以用于跑步、骑行和其他户外运动的监测,帮助用户追踪运动轨迹、速度和距离,并进行健康管理。

•紧急救援:GPS定位可以帮助紧急救援人员迅速找到事故现场或求救者的位置,提高救援效率。

原理GPS(全球定位系统)是由美国空军开发的一种卫星导航系统,利用一组24颗位于地球轨道上的GPS卫星来提供位置和时间信息。

GPS定位的原理可以分为以下几个步骤:1.GPS卫星发射信号:GPS卫星会定期向地面发送无线电信号,信号中包含有关卫星位置和时间的信息。

2.接收卫星信号:GPS接收器接收到卫星发送的信号,并进行解码,提取出卫星位置和时间信息。

3.计算距离:GPS接收器会同时接收多颗GPS卫星的信号,并通过计算信号传播时间来确定卫星与接收器的距离。

由于信号传播速度是已知的,通过测量时间可以计算出距离。

4.确定位置:通过将多颗卫星的距离信息组合起来,GPS接收器可以确定自身的位置。

这是通过三角定位原理实现的,需要至少三颗卫星信号来确定位置。

5.地理坐标转换:GPS接收器确定的位置是以地理坐标的形式表示的,可以转换为经纬度或UTM坐标等常用的地理坐标系统。

GPS定位的精度主要受到以下几个因素的影响:•可视的卫星数量:更多的卫星信号可以提供更准确的定位结果,所以在城市高楼大厦群中信号更容易受到干扰。

•天气条件:恶劣的天气条件可能会影响卫星信号的传播和接收,从而影响定位的精度。

•接收机质量:接收机的质量和性能也会影响定位的精度,高质量的接收机通常具有更好的定位性能。

全球定位系统的原理与应用

全球定位系统的原理与应用

全球定位系统的原理与应用全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS)是一种由美国开发并全球共享的卫星导航系统,它能够提供高精度的时间、位置和速度信息。

通过GPS,我们可以随时随地获得自己的准确位置,并且在导航、地图应用和交通管理等方面发挥着重要作用。

一、GPS的原理GPS系统由一组工作在太空中的卫星和地面设备组成。

卫星在地球轨道上飞行,每隔一段固定的时间向地面上的接收设备广播信号。

接收设备接收到至少四颗卫星的信号后,通过信号强度和到达时间的计算,可以精确地确定设备所在的位置。

GPS的原理基于三角测量原理。

当接收设备接收到至少三颗卫星的信号时,它可以确定自己与这些卫星之间的距离;而当接收设备接收到第四颗卫星的信号时,它还能够通过计算得出自己的确切位置。

二、GPS的应用1. 导航和地图应用GPS最常见的应用就是导航和地图。

我们使用手机、汽车导航仪或手持GPS设备,就可以通过GPS定位到自己的位置,并得到准确的导航指引。

这在旅行、出差和探险等活动中非常重要,帮助我们迅速找到目的地,并规划最短的行驶路线。

2. 交通管理GPS在交通管理中起到了重要的作用。

交通管理部门可以使用GPS来跟踪和管理交通流量,优化路线规划,减少交通拥堵和事故的发生。

GPS还可以帮助管理者实时监控车辆的行驶状态,提供精确的交通信息,促进交通系统的高效运行。

3. 搜索和救援GPS在搜索和救援行动中发挥着关键作用。

当人们遇到危险或迷失时,他们可以使用GPS向救援人员发送自己的位置信息。

这样,救援人员就能够迅速找到被困者的位置,提供及时的援助。

这在山区、海洋和荒野等偏远地区的救援行动中尤为重要。

4. 农业和地质勘探GPS在农业和地质勘探领域也有广泛的应用。

农民可以利用GPS来精确规划种植区域,合理施肥灌溉,提高农作物的产量和质量。

地质勘探工作人员也可以使用GPS来定位地质构造,勘察资源分布,并进行地质灾害预警。

GPSRTK定位技术的原理与应用

GPSRTK定位技术的原理与应用

GPSRTK定位技术的原理与应用导语:随着科技的不断发展,全球定位系统(GPS)在各行各业中的应用越来越广泛。

而GPSRTK定位技术则是在实时动态环境下提供高精度测量的一种重要手段。

本文将探讨GPSRTK定位技术的原理与应用,并分析其在建筑、农业、测绘和地理信息等领域中的优势。

一、原理解析GPSRTK定位技术是Real Time Kinematic的缩写,即实时动态差分定位技术。

核心原理是通过将基准站的精密测量结果与流动设备测量结果进行相对比较,从而实现高精度的定位。

其主要依赖于以下关键技术:1.卫星信号接收:在GPSRTK定位技术中,首要任务是获取卫星信号。

接收器需要同时接收4颗或更多的卫星信号,并利用这些信号进行计算。

2.基准站:GPSRTK系统需要设置一个基准站,基准站的位置应该已知且稳定。

基准站用于接收卫星信号,并通过测量其到达时间差来确定信号的传播速度和卫星位置。

3.流动设备:流动设备是需要进行定位的目标,它通过接收卫星信号来测量自身的位置。

4.差分实时定位:GPSRTK定位技术中的差分就是通过将基准站的准确经纬度等信息与流动设备的测量结果进行比较来消除误差。

这样,即使是在精确度较低的设备上,也能够实现高精度的定位。

二、应用场景GPSRTK定位技术在多个行业中都有广泛的应用,下面将重点介绍其在建筑、农业、测绘和地理信息等领域中的应用。

1.建筑领域:在建筑领域中,GPSRTK定位技术可以用于土地测量和建筑物定位。

通过在基准站上测量经纬度等数据,并与流动设备进行差分运算,可以实现高精度的建筑物定位。

这对于大型建筑工程的位置控制和土地规划非常重要。

2.农业领域:在农业领域中,GPSRTK定位技术可以用于土地测量、种植管理和农机作业。

农民可以利用该技术准确测量农田的大小和形状,从而更好地规划作物的种植。

此外,通过将GPSRTK技术与农机结合,农民可以精确控制农机的行驶路径,提高耕作效率。

3.测绘领域:在测绘领域中,GPSRTK定位技术为制图师提供了高精度的地理信息。

GPS定位原理及其行业应用案例分析

GPS定位原理及其行业应用案例分析

GPS定位原理及其行业应用案例分析GPS(全球卫星定位系统)是一种基于卫星系统的无线定位和导航技术,通过将地球周围运行的卫星与接收器放置于地球表面,可以精确地确定接收器的位置、速度和时间。

GPS定位原理基于三角测量,使用至少三颗卫星来确定地球表面上的一个点的位置。

GPS定位原理的基础是测距。

卫星和接收机之间通过无线电信号交互信息,接收机测量信号往返时间来计算卫星和接收机之间的距离。

由于信号的传输速度是已知的,接收机可以通过测量往返时间并乘以信号速度来计算距离。

然后,至少三颗卫星的距离测量值会被接收机用于计算位置。

卫星和接收机之间的距离表示了在三维空间中卫星和接收机之间的球面半径。

通过使用多个卫星,交叉点可以确定接收机的位置。

通常会使用更多的卫星以提高定位的准确性。

GPS定位的准确性取决于许多因素,包括卫星信号的质量和接收机的性能。

建筑物、树木和其他障碍物可能会使卫星信号弱化或产生多径效应,从而影响定位的准确性。

GPS定位技术已经广泛应用于各个行业,其中的一个主要应用是导航。

GPS导航已经成为汽车、船舶和飞机等交通工具中的标配。

它提供了导航指引、交通状况信息和目的地的预计到达时间等功能,使得用户能够更安全、高效地到达目的地。

另一个行业中的应用是物流和运输。

通过使用GPS定位,物流公司可以实时跟踪货物在供应链中的位置,从而提高物流管理的效率和准确性。

运输公司可以使用GPS来监控车辆的位置和路线,有效安排车辆和减少运输时间。

GPS定位还被广泛应用于地理信息系统(GIS)。

GIS是一种用于收集、存储、分析和显示地理数据的技术。

通过使用GPS定位,可以将地理数据与位置相关联,用于城市规划、地图制作、环境保护等方面。

在农业领域,GPS定位也发挥了重要作用。

农民可以使用GPS来确定他们的土地边界和精确的播种路径,以提高农作物的种植效益。

此外,通过使用GPS定位,农民可以更好地跟踪气候变化和监测土壤含水量等信息,提高农业生产的效率。

GPS导航定位技术的基本原理与使用方法

GPS导航定位技术的基本原理与使用方法

GPS导航定位技术的基本原理与使用方法在现代社会中,GPS导航定位技术已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

无论是出行导航,还是物流追踪,GPS技术都起到了重要的作用。

本文将介绍GPS导航定位技术的基本原理和使用方法,以帮助读者更好地理解和应用这一技术。

一、GPS导航定位技术的基本原理GPS全称为全球定位系统(Global Positioning System),它是一种利用地球上的卫星系统来提供准确的定位和导航服务的技术。

GPS系统由一组卫星、地面控制站和用户设备组成。

卫星以固定的轨道绕地球运行,通过无线电信号将定位信息传输到地面控制站。

地面控制站负责监控和控制卫星的运行,同时计算用户设备的位置信息。

用户设备通过接收卫星发射的信号,并通过内置的计算机处理定位信息并显示给用户。

GPS导航定位技术的基本原理可以简单概括如下:1. 三角定位原理:GPS系统利用三角定位原理来确定用户设备的位置。

用户设备同时接收到至少三颗卫星发射的信号,通过测量信号的传播时间和卫星的位置信息,计算出用户设备与每颗卫星之间的距离。

由于卫星的位置是已知的,因此通过测量的距离可以得出用户设备的位置。

2. 时差测量原理:由于信号在空间传播时会经历一定的时间延迟,为了准确计算距离,GPS系统需要测量信号的传播时间。

用户设备和卫星之间的时间差可以通过测量信号的传输时刻和接收时刻来计算。

3. 卫星轨道校正:为了保证定位的准确性,GPS系统会对卫星的轨道进行校正。

地面控制站通过测量卫星的运动和位置信息,计算出轨道校正值,并将其传输到卫星上。

二、GPS导航定位技术的使用方法1. 准备:使用GPS导航定位技术前,首先需要准备一台GPS设备。

现在市面上有各种类型的GPS设备,如便携式导航仪、手机APP等。

根据个人需求和喜好选择一款适合自己的设备。

2. 定位:打开GPS设备,并确保设备处于开放空旷的区域,以便接收卫星信号。

设备会自动搜索附近的卫星,并计算出当前的位置信息。

GPS动态定位的原理与应用案例

GPS动态定位的原理与应用案例

GPS动态定位的原理与应用案例引言:全球定位系统(GPS)是一套利用地球上的卫星进行定位和导航的技术系统。

它最初是为了满足军事需求而研发的,但如今已广泛应用于民用领域。

本文将探讨GPS动态定位的原理及其在各种领域的应用案例。

一、GPS动态定位的原理GPS动态定位主要基于三个原理:三角定位原理、速度测量原理和钟差校正原理。

1. 三角定位原理:GPS接收器接收到至少三颗以上的卫星信号后,可以通过测量信号的传播时间和卫星位置信息来计算接收器的位置。

当接收器接收到四颗或更多的卫星信号时,则可以通过比较接收到的信号传播时间来得出更加精确的位置信息。

2. 速度测量原理:GPS接收器还能通过连续测量接收到的卫星信号的变化来计算接收器的速度。

由于卫星位置信息在不断变化,接收器可以通过连续的测量来推导出速度信息。

3. 钟差校正原理:每颗卫星上都搭载了高精度的原子钟来提供时间参考。

然而,由于各种因素的影响(如相对论效应),卫星钟的速度可能会有微小的变化。

GPS接收器会通过测量卫星信号的传播时间和信号上的时间标记信息来进行钟差校正,从而确保测量的准确性。

二、GPS动态定位的应用案例GPS动态定位已广泛应用于交通、军事、航空、导航和航海等领域。

以下是其中一些应用案例的介绍。

1. 交通领域:GPS动态定位在交通领域的应用主要体现在车辆导航、交通监控和交通流量管理等方面。

通过将GPS接收器安装在车辆上,驾驶员可以方便地获取到导航信息,避免迷路和拥堵。

交通监控中的GPS系统可以实时追踪车辆位置,从而提供精准的交通管理。

此外,借助GPS技术,交通管理部门还可以准确测算交通流量,以优化道路规划和交通系统。

2. 军事应用:GPS技术在军事领域的应用是GPS系统最早的领域之一。

它被用于军事航空、步兵定位、导弹制导和战术作战等方面。

通过在军事装备中集成GPS接收器,军方可以实时追踪自身和敌方的位置,进行精确的目标定位和导航,提高作战效果。

gps原理及应用pdf

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GPS全称为全球定位系统,是一种通过卫星信号进行定位和导航的技术。

GPS系统由一系列的卫星、地面控制站和接收器组成。

接收器通过接收来自多颗卫星的定位信号,计算自身的位置和速度,并提供导航、定位和测量等功能。

GPS系统的原理基于三角测量定位原理,即通过测量接收器与多颗卫星的距离来确定接收器的位置。

接收器通过接收多颗卫星发射的信号,并计算信号传播时间来确定距离。

接收器同时接收不同卫星的信号,通过比较信号传播时间和卫星位置信息,计算出接收器的位置。

GPS系统具有广泛的应用。

在航空航天领域,GPS系统被用于航班导航、飞行控制和导弹制导等。

在地面交通中,GPS
系统被用于车辆导航、车辆追踪和交通管理等。

在航海领域,GPS系统被用于船舶导航、海洋测绘和渔业资源管理等。

此外,GPS系统还被广泛应用于户外运动、地质勘探、环境监测和军事领域等。

GPS系统的应用还在不断扩展和创新。

例如,GPS系统被用于无人驾驶汽车的自动导航,通过接收卫星信号进行精确定位和路径规划,实现汽车的自主行驶。

此外,GPS系统还可以与其他传感器结合使用,如惯性导航系统和测距仪,提高定位的精度和可靠性。

总之,GPS系统通过卫星信号进行定位和导航,具有广泛的应用领域。

通过计算接收器与多颗卫星的距离,并结合卫星位
置信息,GPS系统可以提供准确的定位和导航功能。

随着技
术的不断进步,GPS系统的应用还将得到进一步拓展和创新。

GPS原理及应用

GPS原理及应用

GPS原理及应用GPS的原理主要是通过三角定位法来实现定位。

它利用至少三颗以上的卫星来测量用户接收设备所在的位置。

每颗卫星都会向空间中发射信号,接收设备接收到这些信号后,通过测算信号传播时间和距离,就能够确定设备的位置。

当卫星数量增加时,定位的准确度也会提高。

在实际应用中,GPS有广泛的应用领域。

其中最常见的应用就是导航。

通过 GPS,人们可以准确地了解自己所在的位置,并根据导航设备提供的路线信息进行导航。

无论是在驾车、步行还是航海等情况下,GPS都能提供准确的导航服务,帮助人们更好地找到目的地。

除了导航外,GPS还在军事、航空航天、交通运输、环境监测等领域得到广泛应用。

在军事方面,GPS可以用于定位和导航,帮助军队实施战术行动。

在航空航天领域,GPS可以用于导航、飞行控制以及卫星定位等方面。

在交通运输领域,GPS可以用于车辆追踪、交通监控和调度等。

在环境监测方面,GPS可以用于测量地壳运动、海平面变化和大气层的温度等指标。

总的来说,GPS是一种利用卫星定位来测定地球上任何一个特定位置的技术。

它的原理是通过三角定位法来实现定位,并且可以在导航、军事、航空航天、交通运输和环境监测等各个领域中得到广泛应用。

随着技术的不断发展,GPS的精确度和功能也在不断提升,将为人们的生活带来更多便利。

GPS全球定位系统(Global Positioning System)是一种通过卫星定位技术来确定地球上任意一个特定位置的系统。

GPS系统主要由卫星、地面监测站和用户接收设备三部分组成。

整个系统通过卫星与接收设备的相互作用,能够提供精准可靠的位置、速度和时间等信息。

GPS的原理主要依靠三角定位法来实现定位。

这一原理基于接收设备接收到至少三颗以上的卫星发射的信号,通过测算信号传播时间和距离,从而确定接收设备的位置。

当卫星数量增加时,定位的准确度也会相应提高。

在GPS系统中,卫星扮演着至关重要的角色。

目前,美国国家航空航天局(NASA)和美国国防部共同运行着一组24颗导航卫星,分布在地球轨道上。

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《GPS定位原理及应用》授课教案第一章绪论1.1 GPS卫星定位技术的发展1.1.1 早期的卫星定位技术1、无线电导航系统1)罗兰--C:工作在100KHZ,由三个地面导航台组成,导航工作区域2000KM,一般精度200-300M。

2)Omega(奥米茄):工作在十几千赫。

由八个地面导航台组成,可覆盖全球。

精度几英里。

3)多卜勒系统:利用多卜勒频移原理,通过测量其频移得到运动物参数(地速和偏流角),推算出飞行器位置,属自备式航位推算系统。

误差随航程增加而累加。

缺点:覆盖的工作区域小;电波传播受大气影响;定位精度不高2、早期的卫星定位技术卫星三角网:以人造地球卫星作为空间观测目标,由地面观测站对其进行摄影测量,测定测站至卫星的方向,来确定地面点的位置的三角网。

卫星测距网:用激光技术测定测站至卫星的距离作为观测值的网则称为卫星测距网。

20世纪60~70年代,美国国家测量局在英国和德国测绘部门协助下,建立了一个共45个点的全球卫星三角网,点位精度5米。

卫星三角网的缺点:易受卫星可见条件和天气条件影响,费时费力,定位精度低。

1.1.2 子午卫星导航(多普勒定位)系统及其缺陷多普勒频移:多普勒效应是为纪念Christian Doppler而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。

他认为电磁波频率在电磁源移向观察者时变高,而在波源远离观察者时变低。

因此可利用频率的变化多少来确定距离的变化量。

多普勒效应的一个常被使用的例子是火车,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳。

你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。

同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。

子午卫星导航系统(NNSS):将卫星作为空间动态已知点,通过在测站上接受子午卫星发射的无线电信号,利用多普勒定位技术,进行测速、定位的卫星导航系统。

子午卫星导航系统的优点:经济快速、精度均匀、不受天气和时间的限制,且可获得测站的三维地心坐标。

子午卫星导航系统的缺点:由于卫星数量少,故不能实时定位、定位时间长、定位精度也低。

1958年,美国为解决北极星核潜艇在深海航行和执行军事任务而需要精确定位的问题,开始研制军用导航卫星,命名为“子午仪计划”。

1960年4月,美国发射了世界第一颗子午导航卫星,传统的无线电导航系统从此被这种新的导航方式取代。

美国1964年建成子午导航卫星系统,主要由美国海军使用,到1967年开始正式向民用开放。

由于该系统卫星数目较小(5-6颗),运行高度较低(平均1000KM),从地面站观测到卫星的时间隔较长(平均1.5h),因而它无法提供连续的实时三维导航,而且精度较低。

单点定位精度约为30—40米,每次定位约需8—10分钟。

而各测站观测了公共的17次合格的卫星通过时,联测定位的精度才能达到0.5米左右。

子午导航卫星系统是低轨道导航卫星,它集中了远程无线电导航台全球覆盖和近程无线电导航台定位精度高的优点,仅用4颗卫星组成的太空导航星座就能提供全天候全球导航覆盖和周期性二维(经纬度)定位能力,使全球用户统一于地心坐标系进行高精度定位,使导航技术产生了革命性突破。

70年代中期,我国利用引进的多普勒接收机进行了西沙群岛的测量基准联测,国家测绘总局和总参测绘局联合测设了全国卫星多普勒网,石油和地质勘探部门也在西北地区测设了卫星多普勒定位网。

前联卫星导航系统(CICADA):12颗宇宙卫星组成,也存在上述缺点。

1.1.3 GPS全球定位系统的建立GPS全球定位系统:全球定位系统(Global Positioning System - GPS)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。

GPS计划实施的三个阶段:1) 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。

2)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。

3)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,今后将根据计划更换失效的卫星。

为了改进GPS系统,美国计划并发射了第三代GPS卫星。

GPS系统包括三大部分:1) 空间部分—GPS卫星星座;2) 地面控制部分—地面监控系统;3) 用户设备部分—GPS信号接收机。

GPS卫星星座的基本参数:1) 卫星数21+3颗;2) 6个卫星轨道面,轨道倾角55度;3) 卫星高度为20200km,卫星运行周期为11小时58分;4) 载波L1频率为1575.42MHz,L2为1227.60MHz。

GPS工作卫星情况:1) 在轨重量843.68kg,设计寿命七年半;2) 在轨时依靠太阳能电池及镉镍蓄电池供电;3) 有12根螺旋形天线组成的阵列天线,向地面发射角为30度的电磁波束;4) 由一个推力系统保持卫星在轨位置及姿态调整,卫星姿态调整采用三轴稳定方式,使卫星天线始终对准地心。

过天顶的卫星可见时间为5小时,在地表任意地点及任何时刻,在高度角15度以上,平均可同时观测到6颗卫星,最多可达9颗卫星,但随着第三代GPS卫星的发射,可观测到的卫星个数大大增多。

GPS接收机:采用码分多址(CDMA)技术,实现了接收机多通道接收卫星信号,提高系统的稳定性。

通信领域的联通CDMA手机应用了此技术。

经近10年我国测绘等部门的使用表明,GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,赢得广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。

1.1.4 GLONASS全球导航卫星系统GLONASS全球导航卫星系统的建成:前联于1982年开始发射GLONASS卫星,至1996年共发射24+1颗卫星,经数据加载,调整和检验,于1996年1月18日系统正式运行,主要为军用。

其原理和系统组成与GPS系统类似。

主要特点:1、GLONASS卫星的识别方法采用频分复用制,L1频率为1.602~1.616GHz,频道间隔为0.5625MHz;L2频率为1.246~1.256GHz,频道间隔为0.4375MHz。

2、GLONASS卫星上均装由激光反射镜,地面控制站组(GCS)对卫星进行激光测距,对测距数据作周期修正。

3、GLONASS系统民用不带任何限制。

不收费。

4、民用的标准精度通道(CSA)精度数据为:水平精度为50~70m,垂直精度75m,测速精度15cm/s,授时精度为1µs。

卫星定位系统的集成:目前已有GPS与GLONSS集成的接收机,这样GLONSS可与GPS卫星一起定位,使可接受的卫星数目增加一倍,提高定位精度,也可有效地削弱美俄两国对各自定位系统的可能控制,提高定位的可靠性和安全性。

1.1.5 伽利略(Galileo)GNSS系统Galileo系统建设始于2002年,计划2008年投入使用,我国参与了该系统的投资建设,是一个全开放型的高精度的民用卫星导航定位系统。

卫星星座:30颗卫星均匀分布在3个中高度圆轨道平面上,轨道高度23616km,倾角56度。

地面任一地点任一时间可见到4颗Galileo卫星,达到全天候、实时导航和定位。

与GPS/GLONASS有机地兼容,增强系统使用的安全性和完善性。

1.1.6 双星导航定位系统(北斗一号)系统组成:北斗导航定位卫星、地面控制中心、北斗用户终端。

星座由2颗+1颗(备用)的地球同步卫星组成。

其特点为:主动式、全天候、区域性、短信通讯和低动态。

功能:1、定位2、通讯3、授时1.2 GPS系统组成GPS系统包括三大部分:1)空间部分—GPS卫星星座;2)地面控制部分—地面监控系统;3)用户设备部分—GPS信号接收机。

1.2.1 GPS工作卫星及其星座GPS卫星星座的基本参数:1)卫星数21+3颗;2)6个卫星轨道面,轨道倾角55度;3)卫星高度为20200km,卫星运行周期为11小时58分;4)载波L1频率为1575.42MHz,L2为1227.60MHz。

GPS工作卫星情况:1)在轨重量843.68kg,设计寿命七年半;2)在轨时依靠太阳能电池及镉镍蓄电池供电;3)有12根螺旋形天线组成的阵列天线,向地面发射角为30度的电磁波束;4)由一个推力系统保持卫星在轨位置及姿态调整,卫星姿态调整采用三轴稳定方式,使卫星天线始终对准地心。

1.2.2 地面监控系统GPS的地面监控系统包括一个主控站、五个监控站和三个注入站。

主控站位于美国克罗拉多(Colorado)的法尔孔(Falcon)空军基地,它的作用是根据各监控站对GPS的观测数据,计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等,并将这些数据通过注入站注入到卫星中去;同时,它还对卫星进行控制,向卫星发布指令,当工作卫星出现故障时,调度备用卫星,替代失效的工作卫星工作;另外,主控站也具有监控站的功能。

监控站有五个,除了主控站外,其它四个分别位于夏威夷(Hawaii)、阿松森群岛(Ascencion)、迭哥伽西亚(Diego Garcia)、卡瓦加兰(Kwajalein),监控站的作用是接收卫星信号,监测卫星的工作状态。

注入站分别位于阿松森群岛(Ascencion)、迭哥伽西亚(Diego Garcia)、卡瓦加兰(Kwajalein),注入站的作用是将主控站计算出的卫星星历和卫星钟的改正数等注入到卫星中去。

1.2.3 GPS信号接收机GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机气象仪器等所组成。

GPS接收机采用码分多址(CDMA)技术,实现了接收机多通道接收卫星信号,提高系统的稳定性。

它的作用是接收GPS卫星所发出的信号,利用这些信号进行导航定位等工作。

以上这三个部分共同组成了一个完整的GPS系统。

1.3 GPS在国民经济建设中的应用1.3.1 GPS系统的特点GPS系统的特点:高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等。

1、定位精度高应用实践已经证明,GPS相对定位精度在50KM以可达10-6,100-500KM可达10-7,1000KM 可达10-9。

在300-1500m工程精密定位中,1小时以上观测的解其平面其平面位置误差小于1mm,与ME-5000电磁波测距仪测定得边长比较,其边长较差最大为0.5mm,较差中误差为0.3mm。

2、观测时间短随着GPS系统的不断完善,软件的不断更新,目前,20KM以相对静态定位,仅需15-20分钟;快速静态相对定位测量时,当每个流动站与基准站相距在15KM以时,流动站观测时间只需1-2分钟,然后可随时定位,每站观测只需几秒钟。

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