卫星定位系统
北斗卫星定位系统
北斗卫星定位系统引言:北斗卫星定位系统是中国自主研发的卫星导航定位系统,也称为北斗导航系统,以其全球覆盖、高精度和可靠性而闻名于世。
本文将详细介绍北斗卫星定位系统的原理、应用和未来发展。
一、北斗卫星定位系统的原理北斗卫星定位系统是基于卫星信号接收和处理的技术,通过多颗卫星的信号接收,利用三角测量原理确定接收器的位置坐标。
1.卫星发射和传输:北斗卫星定位系统使用地球同步卫星和中地球轨道卫星作为信号传输介质。
这些卫星向地球发射无线电信号,信号包含有关卫星本身的信息以及卫星的位置和时间数据。
2.接收器接收和处理信号:卫星信号经由接收器接收,并利用内置的处理芯片对信号进行处理。
接收器可以是手持设备、导航仪或其他支持北斗系统的设备。
3.信号解算和定位计算:接收器通过分析收到的多个卫星信号,利用三角测量原理来解算出接收器的位置坐标。
二、北斗卫星定位系统的应用北斗卫星定位系统在许多领域中得到广泛应用,包括但不限于以下几个方面:1.交通运输领域:北斗卫星定位系统在交通运输领域起着至关重要的作用。
公共交通和物流企业可以利用北斗系统为车辆进行实时导航和定位,提高运输效率并减少路线延误。
此外,通过北斗系统也能够实现车辆监控和运输货物的追踪。
2.农业领域:北斗卫星定位系统在农业领域的应用也十分广泛。
农民可以利用该系统进行精确定位和作物生长预测,以便更好地管理土地和农作物。
此外,北斗系统还可以提供灌溉设备的精确控制和农田巡检,从而提高农业生产效率并实现农田资源的合理利用。
3.应急救援和安全领域:北斗卫星定位系统在应急救援和安全领域具有重要作用。
当灾害发生时,通过北斗系统,救援人员可以准确定位被困者的位置,提高救援效率。
此外,北斗系统还可以用于导航和监测,以帮助人们安全驾驶和预防交通事故的发生。
4.航空航天领域:北斗卫星定位系统在航空航天领域中被广泛使用。
飞行员可以利用北斗系统进行导航和定位,确保飞机的准确飞行。
此外,北斗系统还可以用于飞机的自动驾驶和飞行控制,提高飞行的安全性和效率。
卫星定位系统GLONASS简介
卫星定位系统GLONASS简介卫星定位系统是一种利用卫星和地面设备相互配合的技术,能够提供准确的地理位置信息。
GLONASS(全球导航卫星系统)是俄罗斯开发的一种卫星定位系统,与美国的GPS(全球定位系统)相似,能够在全球范围内提供精确的定位和导航服务。
本文将向读者介绍GLONASS系统的背景、原理、应用领域以及与GPS的比较。
背景GLONASS系统起源于20世纪70年代末,是苏联时期为解决军事需求而研发的一项技术。
当时,GPS系统由于国家安全原因不对外开放,因此苏联决定发起自己的卫星定位系统项目。
随着苏联解体,这个项目陷入困境,但在21世纪初,俄罗斯恢复了对GLONASS的投资并进行了改革,使其成为一个全球性的导航系统。
原理GLONASS由一组在轨道上运行的卫星组成,这些卫星覆盖了地球的各个区域。
使用GLONASS系统,用户的设备通过接收由卫星发射的信号,然后计算出自身的准确经度、纬度和海拔高度。
GLONASS系统与GPS的不同之处在于其卫星数量更多。
目前,GLONASS系统拥有大约30颗活跃的卫星,其中包括24颗用于定位和导航的卫星,其余卫星用于备份和进行系统维护。
与其他卫星定位系统相比,GLONASS系统的卫星数量多,这对于提供更好的全球覆盖和更准确的位置信息至关重要。
应用领域GLONASS系统在各个领域都有广泛的应用。
首先,它被用于车载导航系统,为驾驶员提供准确的导航和路线规划。
此外,GLONASS系统还在船舶、飞机和火车等交通工具上得到应用,用于实时监控和导航。
GLONASS系统还被广泛应用于军事领域,为军队提供战略部署和行动的关键支持。
其高精度和全球覆盖特性使其在导弹、飞机和无人机等军事设备中得到广泛应用。
此外,GLONASS系统还用于灾难救援和应急响应领域。
在灾难发生时,GLONASS系统可以为搜救团队提供准确的位置信息,以加快搜救行动。
与GPS的比较GLONASS系统与GPS系统类似,它们都是卫星定位系统。
全球卫星定位系统
全球卫星定位系统摘要:全球卫星定位系统(Global Navigation Satellite System,简称GNSS)是指通过一系列在地球轨道上运行的卫星,来提供全球任何地方的准确位置、导航和定位服务的系统。
目前,全球最著名和使用最广泛的GNSS系统是美国的GPS(Global Positioning System)。
除了GPS之外,其他国家和地区也开发了自己的GNSS系统,如俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo以及中国的北斗导航系统。
本文将介绍全球卫星定位系统的原理、应用领域以及未来发展趋势。
1. 引言在现代社会,卫星导航系统已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
无论是用于智能手机导航,还是在航空航天、陆地交通、军事防务和海洋导航等领域,卫星定位系统都发挥着重要的作用。
全球卫星定位系统以其高精度、全球覆盖和可靠性在各种应用中展现出无可比拟的优势。
2. 全球卫星定位系统的原理全球卫星定位系统的工作原理基于距离测量和三角定位的原理。
系统中的卫星通过精确的测量和时间同步,向用户设备发送信号,设备接收到多个卫星信号后,通过计算卫星和设备之间的距离,利用三角定位原理确定设备的准确位置。
全球卫星定位系统的精度和准确性取决于系统中的卫星数量、时间同步和接收设备的质量。
3. 全球卫星定位系统的应用领域全球卫星定位系统在各个领域都有广泛的应用。
航空航天领域使用卫星导航系统来提供飞行导航、飞机位置追踪和自动驾驶功能。
在陆地交通方面,全球卫星定位系统被广泛应用于导航、交通管理、车辆追踪和交通事故调查。
此外,在农业、测绘、海洋导航、军事防务和物流等领域也都有全球卫星定位系统的应用。
4. 全球卫星定位系统的前景随着技术的不断发展,全球卫星定位系统将进一步完善和发展。
未来的全球卫星定位系统将更加准确、稳定和可靠。
同时,全球卫星定位系统将应用于更多新兴领域,如无人驾驶、智能交通和物联网。
此外,不同国家和地区的GNSS系统之间也将加强合作和互联互通,共同提升全球卫星定位系统的性能和服务水平。
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。
卫星定位导航系统原理及应用串讲课件
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。
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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。
全球卫星定位系统的原理和应用
全球卫星定位系统的原理和应用近年来,随着科技的飞速发展和现代化的建设,卫星定位技术在许多领域中得到广泛应用。
其中全球卫星定位系统(Global Navigation Satellite System,简称GNSS)又称卫星导航系统(Satellite Navigation System),被广泛应用在航空航天、交通运输、测绘地理信息、军事作战、地震预警、自然灾害救援等领域。
本文将深入探讨全球卫星定位系统的原理和应用。
一、全球卫星定位系统的组成全球卫星定位系统由操作控制部分、空间部分和用户设备三部分组成。
1. 操作控制部分操作控制部分是全球卫星定位系统的核心部分,主要由地面控制站、信号传输和处理站以及系统管理和监测设施等组成。
地面控制站主要负责对卫星飞行轨道、已发射卫星的参数和状态进行综合计算,并及时提供给卫星进行飞行控制和导航。
信号传输和处理站主要负责将卫星发射、接收的信号进行处理和转发到用户设备,以提供定位和导航服务。
系统管理和监测设施则主要负责全球卫星定位系统的日常管理和监测运行状态。
2. 空间部分空间部分是全球卫星定位系统的“眼睛”,主要包括发射卫星和卫星轨道。
发射卫星是全球卫星定位系统最基本的组成部分,它主要由多颗卫星组成一个卫星星座,这些卫星按照一定的规律分布于地球各个轨道上。
目前运行的全球卫星定位系统主要由美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧洲GALILEO和中国北斗四个卫星定位系统组成。
卫星轨道是卫星飞行的轨道,全球卫星定位系统采用的是地球同步卫星轨道,即卫星轨道的高度约在20000公里以上,保持与地球自转相同的速度,卫星在不同的轨道上运行,使其可以实现全球定位覆盖。
3. 用户设备用户设备主要是接收和处理卫星发射的信号,在准确计算卫星轨道和时间差后,通过计算机程序得到用户地点的经纬度以及高度信息,实现精准定位。
二、全球卫星定位系统的定位原理全球卫星定位系统的定位原理主要就是利用卫星发射的无线电信号,通过与用户设备的相互作用实现精确测算,主要包括距离测量原理、时间测量原理和增强测量原理。
卫星定位公式
卫星定位公式卫星定位系统(Global Positioning System,简称GPS)是一种利用地球轨道上的卫星群来实时确定地球表面位置、速度和时间的导航系统。
它由美国国防部于1973年启动,如今已有全球范围内的广泛应用。
卫星定位系统的核心是卫星发射的导航信号,地面接收设备接收到这些信号后,通过卫星定位公式计算出自身的位置、速度和时间。
卫星定位公式原理是基于测量学中的三角测量方法。
假设地面接收器接收到至少两颗卫星的信号,那么可以通过以下步骤计算位置:1.计算卫星到接收器的距离。
卫星发射的信号频率已知,通过测量信号传播时间,可以得到卫星到接收器的距离。
2.计算接收器所在平面与卫星所在平面的夹角。
利用卫星轨道数据和接收器位置数据,可以计算出卫星相对于接收器的夹角。
3.利用三角测量原理,计算出接收器在地球表面的位置。
通过计算接收器所在平面与卫星所在平面的交点,即可得到接收器的位置。
常见的卫星定位公式包括:1.伪距公式:通过测量卫星到接收器的距离,计算出接收器的位置。
2.载波相位公式:利用卫星信号的载波相位信息,计算出接收器的位置。
这种方法的精度较高,但需要较长的观测时间。
3.差分定位公式:将接收器的位置与已知基准站的位置进行差分,从而提高定位精度。
卫星定位公式在诸多领域具有广泛的应用,如:1.导航定位:可为各类导航设备提供位置、速度和时间信息,如车载导航、户外探险等。
2.地理信息系统(GIS):在地图制作、资源调查、环境监测等方面具有重要应用价值。
3.气象预报:通过卫星定位技术,可以获取大气层厚度、大气压力等参数,提高气象预报准确性。
4.地震预警:利用卫星定位技术,可以实时监测地壳形变,为地震预警提供数据支持。
5.航空航天:在飞行器导航、卫星轨道控制等领域具有重要作用。
总之,卫星定位公式在地球科学研究和实际应用中具有重要意义。
卫星定位工作原理
卫星定位工作原理
卫星定位是利用卫星系统获取地球上特定位置的准确坐标的技术。
其工作原理可以简要描述为以下几个步骤:
1. 发射卫星:全球定位系统(GPS)是目前最常用的卫星定位系统。
数十颗卫星被发射到固定的轨道上,在地球上的不同位置形成一个星座。
这些卫星通过精确的测量和时间同步相互配合工作。
2. 接收卫星信号:GPS接收机是用来接收卫星发射的信号的设备。
它包含一个或多个接收天线,用于接收卫星信号。
当接收机处于开放区域时,可以接收到至少四颗卫星的信号。
3. 信号计算:接收机接收到的卫星信号包含有关卫星位置和时间的信息。
通过测量从多个卫星发射到接收机的信号的传播时间,接收机能够计算出卫星与接收机之间的距离。
使用至少四个卫星可以更精确地计算位置。
4. 三角定位:接收机获取到卫星与其之间的距离后,可以利用三角定位方法计算出其位置。
三个或更多卫星的距离可以形成一个交叉点,该交叉点即为接收机的位置。
这个过程称为三角测量。
5. 位置计算:接收机将从不同卫星接收到的距离数据发送给计算器或GPS设备,它们会进行复杂的计算,以确定GPS接收机的准确位置。
计算器会使用卫星的位置、信号传播时间以及其他参数来计算位置。
6. 地图匹配:通过将计算出的坐标与地图数据进行匹配,可以显示接收机所在位置的地理信息,如街道名称、建筑物等。
总结起来,卫星定位的工作原理是通过接收从卫星发送的信号,计算卫星与接收机之间的距离,并根据这些距离计算出接收机的位置。
这个过程需要至少四颗卫星来提供足够的信息。
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。
卫星定位系统的基本原理
卫星定位系统的基本原理今天咱们来唠唠卫星定位系统这个超酷的东西。
你知道吗,卫星定位系统就像是天空中的一群小向导,不管你在地球的哪个角落,它们都能找到你呢。
这背后的原理其实还挺有趣的。
卫星定位系统是靠好多颗卫星来工作的。
这些卫星就像挂在天上的超级灯泡,不停地发射信号。
比如说,我们就拿GPS(全球定位系统)来说吧,它有好多颗卫星在太空里转圈圈。
这些卫星都知道自己的位置,就像它们都有自己的小名片,上面写着“我在这儿呢,经度多少多少,纬度多少多少”。
那我们地面上的设备,像手机或者车载导航仪这些,它们就像小耳朵一样,在那等着接收卫星发出来的信号。
卫星发出来的信号里可藏着好多秘密呢。
这个信号就像是卫星给地面设备写的一封信,信上说“嗨,我是卫星某某号,我现在的位置是啥啥啥,我发出这个信号的时间是啥啥啥”。
地面设备收到这些信号之后啊,就开始算起来了。
它会根据收到信号的时间差来确定自己和卫星之间的距离。
这就有点像我们小时候玩的猜距离游戏。
你闭上眼睛,听我拍手的声音,根据听到声音的早晚来猜我离你有多远。
卫星信号也是这样,因为信号传播的速度是固定的(就像光在真空中的速度一样快),所以根据收到信号的时间差,就能算出距离啦。
但是呢,光知道和一颗卫星的距离还不够哦。
这就好比你只知道你离一个路灯有多远,但是你还不能确定自己在地球上的哪个点。
所以呢,卫星定位系统一般要接收好几颗卫星的信号。
通常至少要四颗卫星的信号呢。
为啥是四颗呢?这就像是解一个数学谜题。
有了四颗卫星的信息,就可以确定你在三维空间里的位置了,也就是经度、纬度还有高度。
想象一下,你在一个很大很大的黑屋子里,有好几盏灯在不同的位置亮着。
你知道你离每盏灯的距离,那你就能算出自己在这个屋子里的位置了。
卫星定位系统就是这么个道理。
而且啊,这个定位系统还得特别精确才行。
如果卫星的时间不准了,或者地面设备接收信号的时候出了点小差错,那定位可能就会偏差很大呢。
就像你本来要去朋友家,结果因为导航错了一点,跑到别人家去了,那可就搞笑了。
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。
北斗卫星定位系统工作原理
北斗卫星定位系统工作原理
北斗卫星定位系统是中国自主建设和运行的卫星导航定位系统,其工作原理主要包括卫星发射信号、信号传播和接收三个基本环节。
首先,北斗卫星定位系统的工作原理是基于卫星发射信号。
北斗卫星系统由一组卫星组成,这些卫星分布在地球轨道上,每颗卫星都会定期向地面发射信号。
这些信号包括卫星的位置、时间信息以及系统状态等数据。
其次,北斗卫星定位系统的工作原理还涉及信号的传播。
一旦卫星发射信号,这些信号就会以电磁波的形式在空间中传播,覆盖地球上的各个区域。
这些信号在传播过程中会受到大气、地形等因素的影响,但北斗系统通过精密的计算和校正,能够准确地传输信号到地面。
最后,北斗卫星定位系统的工作原理还包括信号的接收。
当地面接收设备需要获取自身位置信息时,它会接收来自不同卫星的信号,并通过计算这些信号的传播时间和卫星位置等数据,来确定自身的位置。
通过同时接收多颗卫星的信号,地面设备可以实现三维定位,从而精准地确定自身位置。
总的来说,北斗卫星定位系统的工作原理是基于卫星发射信号、信号传播和接收三个基本环节。
通过这些环节的协同作用,北斗系统能够为用户提供高精度、全天候的定位、导航和时钟服务。
这一系统不仅在民用领域有着广泛的应用,还在军事、交通、气象、测绘、地质勘探等领域发挥着重要作用。
随着北斗卫星定位系统的不断完善和发展,相信它将在更多领域展现出强大的潜力和价值。
GPS_百度百科
目录
GPS与相对论关系
GPS构成1.空间部分
2. 地面控制系统
3.用户设备部分
GPS术语
GPS原理
GPS定位原理
相对论为GPS提供了所需的修正
GPS前景
GPS特点
GPS功用
4.[DGPS]Differential GPS差分GPS,差分全球定位系统 5.GPS General Phonetic Symbols 捷易读注音符
编辑本段GPS原理
GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距(PR):当GPS卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。GPS系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒,码间距1微秒,相当于300m;P码频率10.23MHz,重复周期266.4天,码间距0.1微秒,相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来,以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码;每三十秒重复一次,每小时更新一次。后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块,其中最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离,再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置,用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。
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。
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。
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卫星定位(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全球卫星定位系统由三部分组成:空间部分———GPS星座;地面控制部分———地面监控系统;用户设备部分———GPS信号接收机。GPS定位技术具有高精度、高效率和低成本的优点,使其在各类大地测量控制网的加强改造和建立以及在公路工程测量和大型构造物的变形测量中得到了较为广泛的应用。
Байду номын сангаас
什么是GPS导航仪?
美国海军研究实验室(NRL)提出了名为Tinmation的用12到18颗卫星组成10000km高度的全球定位网计划,并于67年、69年和74年各发射了一颗试验卫星,在这些卫星上初步试验了原子钟计时系统,这是GPS系统精确定位的基础。而美国空军则提出了621-B的以每星群4到5颗卫星组成3至4个星群的计划,这些卫星中除1颗采用同步轨道外其余的都使用周期为24h的倾斜轨道该计划以伪随机码(PRN)为基础传播卫星测距信号,其强大的功能,当信号密度低于环境噪声的1%时也能将其检测出来。伪随机码的成功运用是GPS系统得以取得成功的一个重要基础。海军的计划主要用于为舰船提供低动态的2维定位,空军的计划能供提供高动态服务,然而系统过于复杂。由于同时研制两个系统会造成巨大的费用而且这里两个计划都是为了提供全球定位而设计的,所以1973年美国国防部将2者合二为一,并由国防部牵头的卫星导航定位联合计划局(JPO)领导,还将办事机构设立在洛杉矶的空军航天处。该机构成员众多,包括美国陆军、海军、海军陆战队、交通部、国防制图局、北约和澳大利亚的代表。
总结一下,一部完整的GPS汽车导航仪是由芯片、天线、处理器、内存、显示屏、扬声器、按键、扩展功能插槽、电子地图、导航软件10个主要部分组成。判断GPS导航仪的优劣,导航仪所能接收到的GPS卫星数量和路径规划能力是关键。导航仪所能接收到的有效卫星数量越多,说明它当前的信号越强,导航工作的状态也就越稳定。如果一台导航仪经常搜索不到卫星或者在导航过程中频繁地中断信号影响了正常的导航工作,那它首先质量就不过关更谈不上优劣了。
卫星定位(GPS)即全球定位系统(GlobalPositioningSystem)。简单地说,这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻,地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星,以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度,以便实现导航、定位、授时等功能。这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人,安全、准确地沿着选定的路线,准时到达目的地。
二是汽车导航系统。光有GPS系统还不够,它只能够接收GPS卫星发送的数据,计算出用户的三维位置、方向以及运动速度和时间方面的信息,没有路径计算能力。用户手中的GPS接收设备要想实现路线导航功能还需要一套完善的包含硬件设备、电子地图、导航软件在内的汽车导航系统。GPS导航仪硬件包括芯片、天线、处理器、内存、屏幕、按键、扬声器等组成部分。但就目前情况看来,市场中的GPS汽车导航仪在硬件上的差距并不大,主要区别还是集中在内置的软件和地图上。在这里需要提醒大家注意一点,人们习惯上总是关心导航仪内预装何种地图,实际上这是混淆了地图和软件两者的区别。所谓地图其实只是数据,而软件是搜索引擎。地图中各种地理信息综合在一起的庞大数据如何被用户所应用?如何才能反应到导航界面中?这就要借助于软件来实现了。因此导航地图离不开软件的支持,反过来再优秀的软件系统如果没有详细的地图数据也是白搭。
简单地说,GPS导航仪就是能够帮助用户准确定位当前位置,并且根据既定的目的地计算行程,通过地图显示和语音提示两种方式引导用户行至目的地的汽车驾驶辅助设备。它包括两个重要的组成部分:一是全球定位系统(GlobalPositioningSystem)简称GPS。它是由空间卫星、地面监控和用户接收等三大部分组成。在太空中有24颗卫星组成一个分布网络,分别分布在6条离地面2万公里、倾斜角为55°的地球准同步轨道上,每条轨道上有4颗卫星。GPS卫星每隔12小时绕地球一周,使地球上任一地点能够同时接收7~9颗卫星的信号。地面共有1个主控站和5个监控站负责对卫星的监视、遥测、跟踪和控制。它们负责对每颗卫星进行观测,并向主控站提供观测数据。主控站收到数据后,计算出每颗卫星在每一时刻的精确位置,并通过3个注入站将它传送到卫星上去,卫星再将这些数据通过无线电波向地面发射至用户接收端设备。这个系统最初是由美国陆海空三军于20世纪70年代联合研制的,它的主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,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部署。GPS系统历经20余年的研究实验,耗资300亿美元,直到1994年3月全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座才正式布设完成。现在GPS系统的应用不仅局限在军事领域内了,而是发展到汽车导航、大气观测、地理勘测、海洋救援、载人航天器防护探测等各个领域。
GPS的前身
GPS系统的前身为美军研制的一种子午仪卫星定位系统(Transit),1958年研制,64年正式投入使用。该系统用5到6颗卫星组成的星网工作,每天最多绕过地球13次,并且无法给出高度信息,在定位精度方面也不尽如人意。然而,子午仪系统使得研发部门对卫星定位取得了初步的经验,并验证了由卫星系统进行定位的可行性,为GPS系统的研制埋下了铺垫。由于卫星定位显示出在导航方面的巨大优越性及子午仪系统存在对潜艇和舰船导航方面的巨大缺陷。美国海陆空三军及民用部门都感到迫切需要一种新的卫星导航系统。