文档介绍：专业:测绘工程
总学时:56学时
考核方式:考试
主讲教师:周文国
课程简介
学时:56 其中实践课:12学时
课程性质:必修考试总学分:
主要学****内容:
重点:
难点:
考试:笔试70%+实验20%+平时成绩10%
教材:《GPS测量原理及应用》,武汉大学出版社,徐绍铨、张华海等编著(第三版)
参考资料:《全球导航卫星系统原理与应用》,测绘出版社,党亚民等编著。
第一章绪论
§1-1 GPS发展过程
一、***技术的发展过程
1957年10月,世界第一颗人造地球卫星的发射成功,是人类致力于现代科学技术发展的结晶,它使空间科学技术的发展,迅速跨入一个崭新的时代。
1958年底,美国海军武器实验室,着手建立为美国军用舰艇导航服务的卫星系统,即“海军导航卫星系统”(Navy Navigation Satellite System-NNSS),1964年建成,并在美国军方启用。
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1967年美国政府批准该系统解密,提供民用。
1973年美国国防部开始组织海陆空三军,共同研究建立新一代卫星导航系统的计划,这就是目前所称的“授时与测距导航系统/全球定位系统”(Navigation System Timing and Ranging/Global Positioning System—NAVSTAR/GPS),通常简称为“全球定位系统(GPS)”。
二、GPS全球定位系统的建立
GPS系统构成:总共有24颗卫星,其中3颗备用卫星,卫星轨道个数6个,卫星高度为20200公里,轨道倾角为55°,卫星运行周期为11小时58分,,在地球表面上,高度角15°以上,平均可同时观测到6颗卫星,最多可观测到9颗卫星,不受高度角限制时,最少能观测到4颗卫星,最多11颗卫星。
三、GLONASS系统简介
前苏联1982年10月12日开始到1996年建成,1995年初有16颗卫星,1996年1月18日整个系统正常运行。
GLONASS系统的卫星星座由24颗卫星组成,均匀分布在3个近圆形的轨道平面上,每个轨道面8颗卫星,轨道高度19100公里,运行周期11小时15分,°。由于GLONASS的卫星轨道倾角大于GPS卫星的轨道倾角,所以在高纬度地区(50度以上)可视性更好。
四、伽利略系统简介
GARLILEO系统计划是欧洲委员会于1999年2月公布筹建的全球定位导航服务系统,GALILEO系统设计为支持各种领域广泛应用,包括实时导航、位置基准、安全与应急跟踪、体育、休闲服务和支持政府公共事业的需要。GALILEO系统在技术结构上将以30颗MEO轨道卫星为核心星座,其空间信号等效于GPS卫星上的信号,具有在L频段和GPS兼容的多频体制。在经济上除一般的免费入网用户外,加设有控收费入网的高完善性安全导航用户及其他增值收费服务。
“伽利略”***系统将由30颗轨道卫星组成,,倾角为56度,分布在3个轨道面上,每个轨道面部署9颗工作星和1颗在轨备份星。“伽利略”将为用户提供误差不超过1米、时间精确的定位服务。
中国是第一个参与“伽利略”计划的非欧盟国家,承诺提供2亿欧元的研发经费。
在中国国家遥感中心和欧洲伽利略联合执行体的共同努力下,中欧已经成功启动了“伽利略”计划合作11个项目的技术谈判,项目涵盖“伽利略”系统的空间段、地面段和应用段等各领域。已经签署合作协议的7个项目合同总金额超过3000万欧元。这些项目包括:渔业应用项目、基于位置服务的标准研究、电离层研究、上行站前端、搜救转发器、激光后向反射器、中国伽利略测试认证环境等。
五、北斗导航系统简介
我国开始建设拥有自主知识产权的全球卫星导航系统――北斗卫星导航系统,这也是我国自主建立的第一代卫星导航定位系统。
正在建设的北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,提供两种服务方式,即开放服务和授权服务。开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务,定位精度为10米,授时精度为50纳秒,。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务信息。