GPS全球定位系统简介

第十四章 GPS全球定位系统简介
14.3 GPS坐标系统和定位原理 14.3.1 WGS－84世界大地坐标系
目前，GPS测量中所使用的协 议地球坐标系统称为WGS－84世界 大地坐标系(World Geodetic System)。
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.1概述
GPS全球定位技术于1986年开 始引入我国测绘界，引起了一场测绘 技术的革命，使测绘行业步入了一个 崭新的时代。
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.1概述
只有学习、了解和掌握GPS新 技术，才能使GPS新技术更好地应用 于各项工程建设之中，为工程建设服 务。
在全球定位系统中，GPS卫星 的主要功能是：
（1）.接收和储存由地面监控系 统发射来的导航电文及其它有关信 息；
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.2 GPS全球定位系统的组成 14.2.1空间星座部分 2．GPS卫星及功能
（2）.接收并执行地面监控系 统发送的控制指令，如调整卫星姿 态和启用备用时钟、备用卫星等；
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.2 GPS全球定位系统的组成 14.2.1 空间星座部分
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.2 GPS全球定位系统的组成
14.2.1 空间星座部分
卫星轨道面相对地球赤道面的 倾角为55°，各轨道平面升交点的 赤径相差60°，同一轨道上两卫星 之间的升交角距相差90°，轨道平 均高度为20200km，卫星运转周期 为11小时58分。
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.1概述
GPS是利用卫星发射的无线电信 号进行导航定位，它具有全球性、全 天候、高精度、快速实时三维导航、 定位、测速和授时功能，并具有良好 的保密性和抗干扰性。
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.1概述
GPS全球定。
1．主控站 主控站一个，设在美国本土的
科罗拉多空间中心。主控站负责管 理和协调所有地面监控系统的工作。
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.2 GPS全球定位系统的组成 14.2.2 地面监控部分 1.主控站
任务是：将监测站的观测资料联 合处理，推算卫星星历、卫星钟差和 大气修正参数；并将这些数据编制成 导航电文传送到注入站；提供全球定 位系统的时间基准；调整卫星状态和 启用备用卫星等。
GPS的地面监控系统主要由分 布在全球的五个地面站组成，如图 14－3所示。按其功能分为主控站、 注入站和监测站三种。
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.2 GPS全球定位系统的组成 14.2.2 地面监控部分
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.2 GPS全球定位系统的组成 14.2.2 地面监控部分
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.2 GPS全球定位系统的组成 14.2.1 空间星座部分
同时在地平线以上的卫星数目 随时间和地点而异，最少为4颗，最 多时达11颗。因此GPS是一种全球 性全天候的连续实时定位系统。
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.2 GPS全球定位系统的组成 14.2.1空间星座部分 2．GPS卫星及功能
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.2 GPS全球定位系统的组成 14.2.2 地面监控部分
2．注入站 注入站又称地面天线站，现有
三个，分别设在南大西洋的阿松森 群岛、南太平洋的卡瓦加兰和印度 洋的迭哥伽西亚。
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.2 GPS全球定位系统的组成 14.2.2 地面监控部分
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.2 GPS全球定位系统的组成
GPS全球定位系统主要由空间 星座部分、地面监控部分和用户设 备部分组成。
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.2 GPS全球定位系统的组成
14.2.1 空间星座部分
1．GPS卫星星座
全球定位系统的空间星座部分 由24颗卫星组成，其中21颗是工作 卫星、3颗是可随时启用的备用卫星。 工作卫星均匀分布在６个近圆形的 轨道面内，每个轨道面上有４颗卫 星，如图14－1所示。
2．注入站
其主要任务是将主控站编制的卫星 星历、钟差、导航电文和其它指令，通 过直径为3.6m的天线注入给相应的卫星 存储系统，并监测注入信息的正确性。
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.2 GPS全球定位系统的组成 14.2.2 地面监控部分 3．监测站
监测站原有五个，除上述四个地面 站具有监测功能外，还在夏威夷设有一 个监测站。主要任务是完成对GPS卫星 信号的连续观测，并将采集的数据和当 地气象观测资料经处理后传送到主控站。
建筑工程测量
第十四章 GPS全球定位系统简介
第十四章 GPS全球定位系统简介
目录
14.1 概述 14.2 GPS全球定位系统的组成 14.3 GPS坐标系统和定位原理 14.4 GPS接收机及其功能 14.5 GPS测量的实施
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.1概述
全球定位系统(GPS)是英文缩写 NAVSTER／GPS的简称，全称为 “授时、测距导航系统／全球定位系 统”(Navigation system Timing and Ranging／Global Positioning System)。
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.2 GPS全球定位系统的组成 14.2.3 用户设备部分
用户设备就是GPS信号接收机。 它的主要任务是捕获卫星信号，跟 踪并锁定卫星信号。
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.2 GPS全球定位系统的组成 14.2.3 用户设备部分
对接收到的卫星信号进行变换、 放大和处理，以便测量出GPS信号 从卫星到接收天线的传播时间，解 译出GPS卫星所发送的导航电文， 实时地计算出测站的三维坐标、速 度和时间。
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.2 GPS全球定位系统的组成 14.2.1空间星座部分 2．GPS卫星及功能
（3）.向用户连续不断地发送导 航与定位信息，并提供时间标准、 卫星本身的空间实时位置及其他在 轨卫星的概略位置。
第十四章 GPS全球定位系统简介
14.2 GPS全球定位系统的组成 14.2.2 地面监控部分