文档介绍：实验室3 S集成与多媒体通讯课程20 10车载导航技术李必军 ******@whu. 实验室3 S集成与多媒体通讯课程20 10 2017/2/15 课程安排?一、基本概念?二、课程背景?三、汽车导航基本原理?四、导航地理数据模型?导航地理数据交换格式(国标) ?五、汽车导航关键技术?六、导航新技术(网络导航) ?七、未来发展实验室3 S集成与多媒体通讯课程20 10一、基本概念 2017/2/15 实验室3 S集成与多媒体通讯课程20 10 2017/2/15 GNSS ?Global Navigation Satellite System, 全球导航卫星系统?当前全球有四大卫星定位系统,分别是 GPS 、GLONASS 、 Galileo 、Compass ;印度的 IRNSS 卫星系统也在计划中。参见刘基余: GPS 卫星导航定位原理与方法,科学出版社实验室3 S集成与多媒体通讯课程20 10 2017/2/15 GPS ? ?全球卫星定位系统( Global Position System, GPS )为美国国防部开发,由遍及全球的 24颗人造卫星所构成,其中包括三颗预备卫星。利用对民间开放的 C/A 码标准,能得到十米左右的精度,为无线电定位法的一种。?卫星定位系统整体运作上可分成三部份: 太空部分、地面部分以及讯号部分。实验室3 S集成与多媒体通讯课程20 10 2017/2/15 GPS 太空部分?目前太空中有 24颗 GPS 卫星可供定位运用,它们平均分布於 6个轨道面,每个轨道面上各有 4颗, 距离地面高度约 10,900 海里 (大约 20,000 公里), 呈55°角倾斜绕行地球运转,绕行地球一周需 12 恒星时,每日可绕行地球 2周; ?任何时间,任何地点,包含北极, 南极,至少有 4 颗以上的卫星出现在我们的上空。实验室3 S集成与多媒体通讯课程20 10 2017/2/15 GPS 讯号部分? GPS 卫星产生两组随机电码,一组称为 C/A 码,一组称为 P码。? C/A 码主要开放给民间使用,因此在精度上刻意降低, P 码则是美国国防部保留为其军事用途的电码,精度比 C/A 码高很多,因此设有密码,一般民间使用者无法解读。? GPS 卫星传送两种频率的载波, L1 (Link 1) 载波的频率为 MHZ , L2 (Link 2) 载波的频率为 MHZ 。实验室3 S集成与多媒体通讯课程20 10 2017/2/15 GPS 地面部分监控站包括一个主要控制站( Master Control Station )、五个监测站( Monitor Station ,夏威夷、亚森欣岛、迪亚哥加西亚、瓜加林岛、科罗拉多州),三个地面控制站( Ground Control Station )。监测站主要负责追踪所有卫星的运行位置、时间、气象资料及电离层资料等,根据每 15秒观测到的资料计算出每 15分钟一组的平滑化数据( Smoothed Data ), 传送到主控制站后,由主控制站加以整合, 计算出卫星星历、时表修正量、电离层改正系数,再转换成导航讯息,以维护卫星系统的精度与正常运作。?使用者接收设备主要是一个卫星讯号接收器,基本的功能是接收 L1 载波,分离出 C/A 电码,进行最简单的虚拟距离定位,是车辆定位所使用的机型。 GPS 卫星产生两种不同的载波来承载所有电码与讯息,其中 C/A 码仅调置在 L1 载波上, P码则分别调置在 L1 与 L2 载波上,并区别为 P1 与 P2 电码,但美国军方目前仅开放 C/A 码仅民间使用。实验室3 S集成与多媒体通讯课程20 10 2017/2/15 BD1/2 ?2003 年建立北斗导航试验系统,为中国及其周边地区定位、授时、报文等?至今年 12月已有 6颗导航卫星,预计 2012 年覆盖亚太地区, 2020 年建成覆盖全球,形成由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成的网络?应用于海陆空交通运输、有线和无线通信、地质勘探、资源调查、森林防火、医疗急救、海上搜救、精密测量、目标监控等领域实验室3 S集成与多媒体通讯课程20 10 BD1 vs GPS 2017/2/15 1、覆盖范围:北斗导航系统是覆盖我国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约 70° -- 140 ° ,北纬 5° -- 55 °。 GPS 是覆盖全球的全天候导航系统。能够确保地球上任何地点、任何时间能同时观测到 6-9 颗卫星( 实际上最多能观测到 11 颖)。 2、卫星数量和轨道特性:北斗导航系统是在地球赤道平面上设置 2 颗地球同步卫星颗卫星的赤道角距约 60°。 GPS 是在 6 个轨道平面上设置 24 颗卫星,轨道赤道倾角 55° ,