卫星定位导航-复习 ppt课件

与温度、气压、高程有关
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多路径效应
直射与反射信号叠加
与接收机天线位置和周围反射体有关
3、信号接收
观测方法
接收机钟差
载波相位整周未知数
天线相位中心位置偏差（了解）
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4、地球自转与相对论的影响
狭义相对论——速度变化——钟变慢 广义相对论——引力场变化——钟变快
GPS卫星钟比地面上快0.45ms 5、政策限制
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6. 时间体系 世界时、历书时、原子时、协调时、
GPS 时、北京时间；特点与转换； 7. 卫星轨道基础 作用在卫星上的力
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第三章 小结
GPS导航信号的特点 GPS星座 接收机
通常采用伪随 机码测距
C/A码 P码
通信端口与参数设置
NMEA-0183格式数据的读取
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单点定位精度 水平方向：16 m 垂直方向：25m 定时精度：20~30ns 速度精度：0.01m/s 坐标系 PE-90
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北斗卫星导航实验系统 “北斗一号”
覆盖范围
北纬5°~55°
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消除误差的方法
差分技术
把一部基准GPS接收机放在
多制式兼容接收机位这置部已GP精S接确收测机定产的生点的上定，位将 建立独立的GPS数卫据星与测其轨准系确的统位置相比较，
建立独立的卫星定以求位得系G统PS系统在该点的位
置或伪距测量误差。
GPS+GLONASS
GPS+GALILEO
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第二章 小结
1. 天球的概念 天球、天轴、天球赤道面、天球赤道、
天球子午面、子午面、时圈、黄道、黄极 和春分点 ； 2. 天球坐标系 天球空间直角坐标、天球球面坐标及转 换；
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3. 岁差与章动 4. 协议地球坐标系 空间直角坐标系、大地坐标系，换算关系，常用参数； 5. 全球大地坐标系 WGS-84 坐标系与局部坐标系，转换方法； 中国采用的坐标系 北京-54;北京-80;新北京-54; 2000国家大地坐标系（与WGS-84全兼容）
GPS
纬度
高度
GLONASS
时间
北斗
速度
Galileo（还要过几年）
在地图 上标出
位置
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高度
卫 星
卫星星座周 倾 数期 角 目
ห้องสมุดไป่ตู้
定 位 导 航 系 统
主控站
地面测控系统备 注用 入主 站控站
监测站
定位原理/ 信号结构
卫星信号接收机卫 参 接星 数 收选 获 机取 取 工//作误 应原差 用理及 方校 法正
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2. 常用导航系统
惯性导航系统：对加速度计输出值积分， 计算运载体的位置；
雷达：利用电磁波反射测定目标与天线 间的传输延迟，计算出距离；利用天线角 度测定目标方位与高度。
二次雷达：利用询问、应答脉冲信号， 经识别后测定出距离；根据天线的旋转角 度测定方位。塔康、伏尔、测距器 。
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2003年 11月30日
速度 15.61节*1.852=
28.9km/h
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数据读取 $GPRMC
$GPRMC,时间,A/V,纬度,N/S,经度,E/W,
速度（节）,航向,日期,,“校验位
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第四章 小结
1、伪距的概念
2、GPS定位的基本概念
绝对定位
相对定位
差分定位
动态差分
静态差分
卫星定位导航
提纲
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第一章 小结
1. 导航的基本方法 航标方法：目视，依靠参照物； 航位推算法：方位仪、速度表，推算； 天文导航：六分仪，观测天体； 惯性导航：对加速度计积分，确定位置； 无线电导航：通过测量电波从发射台到接
收机的传输时间来定位；陆基导航、空基导 航、卫星导航。
独立自主、自力更生
北斗二代
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其它卫星定位导航系统
轨道：6条 倾角：55度 每轨卫星数：4 卫星总数： 24 轨道高度：20230Km 运行周期：11小时58分 坐标系：WGS-84
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GPS提供的2种定位服务：
C/A码标准定位服务（SPS） P码精密定位服务（PPS） C/A码标准定位服务： 水平方向：20~40m 垂直方向：45m 速度 ：0.2 m/s 授时 ：0.2 μs
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采取SA（Selective Availability）措施 （选择可用性）后C/A码精度：
水平方向：100m 垂直方向：156m 速度 ：0.3 m/s
实测误差达 180m
授时 ：0.34 μs
P码精密定位服务（PPS）用于军方。
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GLONASS系统的卫星星座 24 颗卫星 均匀分布在 3 个轨道 每个轨道 8 颗卫星 轨道倾角 64.8 度 轨道高度 19 100 km 运行周期 11小时15分
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二、消除误差的方法 1、差分技术 2、建立独立的GPS卫星测轨系统 3、建立独立的卫星定位系统 4、多制式兼容接收机
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第六章 小结
差分的概念
与基准比较减去误差
差分的类型
位置差分
伪距差分
局域差分和广域差分
载波相位差分
相对差分
差分的方法(选讲)
差分的误差
3、利用卫星几何精度衰减因子选定工作卫星
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第五章 小结
一、误差的来源
1、卫星部分
星历与模型误差
钟差与稳定性
卫星摄动
相位不确定性（了解）
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2、信号传播
大气层的层次结构
电离层折射
D区：吸收 E区：反射 F区：反射
电离层误差延迟
电子含量与时间的关系
电离层改正模型
对流层折射
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罗兰-C（远程导航）：由于2个脉冲信号 同时到达接收机的位置是1条双曲线，用2 条双曲线的焦点确定用户位置。
提供各种导航应用，为GPS校对时间， 作为GPS的备用系统。
地形辅助导航：利用地形、地物和地貌 特征进行导航（图像识别）；
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3. 卫星定位导航
常用的卫星定位导航系统
经度
<<GPS技术与工程应用>> 熊志昂
国防工业出版社
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高性能GPS接收机
速度 > 515 m/s
高度 > 18000 m
加速度 > 6g
美国政府限制出口!
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经度:104.05.1913E 纬度: 30.38.5032N 高度:441.6m
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8通道
GPS应用的 基本数据