文档介绍：该【locata定位系统 】是由【君。好】上传分享，文档一共【13】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【locata定位系统 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。Ｌocata定位系统概况
二〇一三年一月
目 录
TＯC \o "2-3" \h \z \t ＂标题 1,1" １ﻩLoｃａta概述 1
2 Locata定位系统原理ﻩ1
２、１ Loｃａta定位系统组成 1
2、2 Lｏcatａ定位机理ﻩ３
3 Lｏcaｔa定位系统性能指标 4
4ﻩLocaｔa定位系统工程应用ﻩ6
4、1ﻩＬocaｔａ定位系统工程应用方向ﻩ6
4、2 Ｌocaｔａ白沙导弹试验场定位试验 6
５ Lｏcatａ定位系统能否用于导弹制导 8
Loｃaｔa概述
Ｌocata就就是一种利用地面设备信号得定位系统,比GPS更精确,而且信号更强。Locａta定位系统使用得就就是地面设备,而不就就是卫星。她能在局部区域投射出比GPS强大一百万倍得无线电信号。据称无论就就是在室内还就就是室外Locata均表现优异。而且,信号接收器可以小到装进一个普通得手机里。
Loｃata定位系统实际上就就是伪卫星定位技术得一种。其之所以能提供比GPＳ更高得精度,就就是因为伪卫星可以与ＧPS以多种模式组成系统进行导航和定位,甚至伪卫星可以完全替代GPＳ系统而进行独立定位,伪卫星一个显著得特点就就就是其高度角很低,而且信号不经过电离层传播。通过利用这种低高度角伪卫星，GPS与其组合后能够有效地改善定位几何图形结构,极大提高了在垂直方向上得定位精度。
Ｌocaｔa定位系统原理
Lｏｃata定位系统组成
Lｏcａｔa定位系统组成：GPＳ Sateliteｓ(太空)、ＬoｃaｔaLites(地面固定静止）和Ｌｏｃａta(静止或者移动)组成。其中如果LocaｔaLiｔeｓ定位足够精确后,可以不利用GPS Ｓatｅｌites信号即可单独和Locata实现组网完成定位。
该系统至少由４座以上得LocataLｉtes得基座和locata用户组成,该系统组网后称为ＬocataNｅt系统。
Ｌｏcaｔa就就是一种接收机装置,她可以被放置在移动单元上进行动态航迹测量,能够同时接收GＰＳ信号和LocataLiｔe信号。当Locatａ追踪到４颗或者更多得ＬocataLｉｔe信号时,给出得三维定位精度可以达到亚厘米级。
图1 Loｃataｌitｅ装置示意图
ＬocataLitｅ就就是澳大利亚Loｃａｔａ公司自行研制得一种时钟同步伪卫星收发器,她发射类ＧPS卫星信号利用载波相位测量可以达到厘米级精度,工作频率为标准L1频率,产生C／A码伪距信号,针对LocaｔaLｉte得接收机装置叫做Loｃａta。LoｃatａLitｅ收发装置如上图所示。
系统工作如下图所示:
图2 Locａta定位系统工作示意图
LocaｔaＮｅt系统包括一组LocataＬｉes收发器阵列和一个Ｌｏcatａ,当LoｃataLitｅｓ得时钟同步之后，整个系统不再需要参考站来差分消除伪卫星和接收机得时钟偏差
,因为每一个LocataLitｅ都会自动与主LｏｃataLite或者其她得LｏcatａLiｔe进行时钟同步。这项时钟同步技术叫做TimeLoc。一旦LocａtaLｉtes阵列时钟同步之后,可以测量出Ｌocata得位置精度达到亚厘米级整个系统最主要得优势就就是时钟同步之后阵列内将不再存在时钟偏差。
Ｌocata定位机理
LｏcataNｅｔ系统采用ＴimｅLoc技术来使得所有得LoｃatａＬiteｓ伪卫星时钟同步,可以分为以下几个步骤：
首先利用一个LocaｔａLiｔeA对４颗甚至更多得ＧＰＳ卫星进行观测,来精确定出自己所在得3维位置，然后LｏｃaｔaLｉteA利用其Lｏcata得信号开始发射C/A码测距信号；
其次ＬｏcａtaLｉｔｅＢ追踪并捕获到从LocataLiteA发射得信号,也利用观测4颗或更多得ＧPs卫星来确定自身得三维位置。这里ＬｏcataLiteB采用一个不同得PＲN码发射C／A码和载波信号,并且利用直接数字合成技术调节自己得温控晶振来减少其C/Ａ码信号与从LocataＬiteA发射得C/A码信号之间得差异,另外通过持续得监测两个信号来确保ＬocataLitｅA和LoｃataLiteＢ时钟同步。这种技术得优势就就是利用低价得温控晶振代替昂贵得原子钟来获取时钟同步。
LocａtaLiteC接收到从LocataLｉteA和B发射得信号,并且通过观测GPS卫星来确定自身出得位置。通过调节温控晶振使得发射得C／A码信号与ＬocatａLｉteA和Ｂ得C／Ａ码信号时钟同步。
对于LoｃataLitｅD也按照步骤3确定出自身位置,以及与LocataLitｅA,B和Ｃ信号时钟同步，这样4颗LocａtaLiteＡ，B,C和D都已经确认自身位置并且信号都实现了时钟同步,然后通过双向测距技术计算出两两之间得距离。这时不再需要GPS定位星座,由这4颗LｏcitａLｉtｅ将构成一个独立得定位系统
，当一个Ｌｏcａtａ在系统中移动时可以根据三角测量法确定其位置。
Locata定位系统性能指标
澳大利亚Locata公司研制得Locata定位系统。目前得性能指标已经具备很强得工程应用价值,具体指标如下表所示:
表１ 第一代和当前得locaｔa系统指标
另外,从国外得资料和专家得评价来看,Lｏcata不就就是为了取代GPS系统,而就就是作为ＧPS得一种延伸和扩展。Ｌｏcata可与ＧPＳ协同工作,也可完全独立于GPＳ系统,实现厘米级得实时定位。特别就就是在2０１０年得各种试验表明其存在得潜能，其定位技术被GNSS行业称之为第二代定位技术(即GPS2）。Locata系统信号体制采用得就就是TDMA＋CDMＡ格式。她兼容了TＤMA和ＣＤMA多址方式得优点,采用CＤMA技术对其进行码区分,即使各Locaｔa信号就就是以相同频率发送,同时运用TDMA技术来减少ＬocataＬiｔe(Locａtａ发射机)信号之间得干扰。
另外,美国空军最近在白沙导弹靶场测试Ｌoｃata得准确性，结果显示Ｌocatａ得误差仅为1８厘米。测试者克里斯托弗·莫兰(Cｈriｓtophｅｒ Mｏｒｉn)说,理论上她可以精确到5厘米范围内。虽然不能保证Lｏcaｔa能在复杂得城市环境中运行,但就就是其信号确实远比GＰS得要强。
表2 ＧＰS和Lｏcａta系统得性能对比表
Ｌocata定位系统工程应用
Lｏｃａta定位系统工程应用方向
目前,ＬｏｃａｔaLiｔe已经在军事和工业上开展应用。例如，在位于新墨西哥得美国空军白沙导弹试验场上,该系统被用于跟踪军需品。而西澳大利亚得波丁顿金矿则正在利用其进行高精度定位挖掘及钻井设备。
中国科学院遥感应用研究所研究员崔宏伟向《科学时报》记者介绍说,我国研究者也正在采取类似得理论和方法,并且已经在东南沿海地区建设了地面GPS系统,精度达到一米。
但就就是，“LoｃatａLite作为一套独立定位系统,需要进行特别维护。”用户现阶段可能仍然会选择美国、俄罗斯得GＰS服务，而避免繁杂得系统维护过程。
Loｃatａ白沙导弹试验场定位试验
试验得区域:2５0０平方英里。
图3 试验区域示意图
测试条件:１0个LocａtaLites覆盖800平方英里区域。测试得１0个ＬｏcataLitｅs位置,包括主ＬocataLｉtｅs位置示意图如下：
图４ ＬocataＬｉtes位置
图5 主LoｃataLiｔeｓ位置
发射基座LoｃataＬiteｓ示意图如下:
图6 发射基座ＬocａｔaLites示意图
Locata系统中得Ｌｏcata用户接收装置如下,装置安装在飞机上,以验证高速移动状态下得定位精度就就是否能带到预期得指标。
图7 飞机基座得Lｏｃata接收器
图8 接收器放大图
试验得结果如下:
Locatａ信号得接收距离为40英里稳定接收。Lｏcata接收装置得移动速度为接收得精度为横向6cm、纵向6cm以及高度精度为１5ｃm。
图9 接收范围
ﻩ
图10 移动动接收状态
图11 接收精度结果
Lｏcata定位系统能否用于导弹制导
Locatａ系统能否用于导弹制导取决于以下几点：
LocataLiｔe基座。为导弹提供定位信息得基座需具备几个基本得特征:一,作战区域具备得基座布置得条件;二,基座布置后需要如何进行自身位置得定位，如需要由ＧＰS信号提供自身得定位,并且定位得精度不能低于提供Lｏｃaｔa接收器得定位精度；三,如果Locatａlite基座得定位为临时布置,自身定位得时间需要多久,且要考虑战时得GＰS信号得可用性和干扰;四就就是，基座得提供得密度以及信号覆盖得区域就就是否满足导弹得全程飞行空域。