GPS全球定位系统简介

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。
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14.1概述
GPS全球定位系统不仅用于军事 导航和定位，而且在经济建设和科学 技术领域也发挥了重大作用。
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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。
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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
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；
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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；
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。
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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。
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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)。
建筑工程测量
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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
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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)。
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。
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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。
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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Baidu Nhomakorabea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。
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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。
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14.2 GPS全球定位系统的组成 14.2.2 地面监控部分
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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。
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14.2 GPS全球定位系统的组成 14.2.2 地面监控部分
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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。
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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。
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14.2 GPS全球定位系统的组成 14.2.1 空间星座部分
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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。
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。
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14.2 GPS全球定位系统的组成 14.2.2 地面监控部分
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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 14.2.3 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。
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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。