文档介绍：导航
1
全球定位系统的原理及组成
基本原理
GPS 系统是由美国国防部的陆海空三军在70 年代联合研制的新型卫星导航系统,它的英文名称是“ Navigation Satellite Timing And Ranging / Global Positioning System”,其意为“卫星测时测距导航全球定位系统”, 简称GPS 系统。该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统,具有全能性(陆地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能。能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。
2
GPS的定位原理实质上就是测量学的空间测距定位,利用在平均20200km高空均匀分布在6个轨道上的24 颗卫星,发射测距信号码和载波,用户通过接收机接收这些信号测量卫星至接收机之距,通过一系列方程演算,便可知地面点位坐标
基本原理
3
GPS的组成
GPS由三部分组成:GPS空间部分、地面监控站和GPS用户接收机部分。
GPS系统结构
4
GPS空间部分
GPS空间部分由24颗分布在 6个等间隔轨道上的卫星组成。卫星分布可保证全球任何地区、任何时刻都不少于 4 颗卫星供观测。24 颗卫星中3 颗做为备份。每个轨道平面上有4 颗卫星,它们按与地球成55°的相同方向运行,空间间隔约为90°。这些卫星工作在2 种频率下: ,通过测量这些卫星信号到达的时间,用户可以用4 颗卫星确定4 个导航参数:纬度、经度、高度和时间。
每个GPS 卫星都对应一组编号,它们有多种编号,一般采用PRN(卫星所采用的伪随机噪声码)编号。GPS 定位精度高低关键在于高稳定度的频率标准。为此,每颗GPS 卫星都设有两台铷原子钟和两台铯原子钟。
5
GPS空间部分
6
地面监控站地基部分
地面监控站由一个主控站和四个监察院控站组成。主控站设置在美国大陆,四个监控站分别设在大西洋、太平洋和印度洋诉岛屿上。
GPS 用户接收机
用户接收机通过接收多颗卫星的信号来解算出自身的位置,以实现定位和导航。GPS 接收机按使用环境可分为中、低动态接收机和高动态接收机;按所收信号可分为单频C/A 码接收机和双频P 码和Y码接收机
GPS 接收机可以捕获到