Gps新版第二部分

1、衛(wèi)星導(dǎo)航電子課件第二部分衛(wèi)星導(dǎo)航電子課件第二部分四、四、GPS接收機(jī)接收機(jī)按用途分：按用途分： 導(dǎo)航型（又稱導(dǎo)航儀）、測(cè)地型和授時(shí)型導(dǎo)航型（又稱導(dǎo)航儀）、測(cè)地型和授時(shí)型按接收機(jī)工作原理分：按接收機(jī)工作原理分： 碼相關(guān)型（碼相關(guān)型（Correlation Channel）、平方型（）、平方型（Squaring Channel）、混合型（）、混合型（Hybrid Channel）、碼相位型（）、碼相位型（Code Phase Channel）、干涉型（）、干涉型（Interferometry Channel）按信號(hào)通道分：按信號(hào)通道分： 多通道（多通道（Multi-Channel）、序貫通道（）、

2、序貫通道（Sequencing Channel）、多路復(fù)用（）、多路復(fù)用（Multiplexing Channel）按接收衛(wèi)星信號(hào)的頻率分：按接收衛(wèi)星信號(hào)的頻率分： 單頻（單頻（L1載波）和雙頻（載波）和雙頻（L1+L2載波）載波）（一）（一）GPS接收機(jī)分類接收機(jī)分類（二）（二） CA碼、單頻（碼相關(guān)型）碼、單頻（碼相關(guān)型）GPS接收機(jī)工作原理接收機(jī)工作原理前置放大器前置放大器電源電源變頻器及中放變頻器及中放信號(hào)信號(hào)解擴(kuò)解擴(kuò)解調(diào)解調(diào)本機(jī)偽碼本機(jī)偽碼發(fā)生器發(fā)生器衛(wèi)星電文衛(wèi)星電文多普勒頻多普勒頻移測(cè)量移測(cè)量顯示器和鍵盤顯示器和鍵盤信號(hào)通道信號(hào)通道顯示模塊顯示模塊導(dǎo)航導(dǎo)航計(jì)算計(jì)算偽碼測(cè)量偽碼測(cè)量微

3、處理器微處理器第三節(jié)第三節(jié) GPSGPS定位誤差及美國(guó)定位誤差及美國(guó)GPSGPS政策政策一、一、GPS誤差種類誤差種類 偽測(cè)距誤差、幾何誤差、美國(guó)偽測(cè)距誤差、幾何誤差、美國(guó)GPS政策帶來(lái)的誤差、政策帶來(lái)的誤差、速度誤差和海圖標(biāo)繪誤差。速度誤差和海圖標(biāo)繪誤差。 通常將通常將GPS定位的誤差等效為測(cè)距離誤差，稱之定位的誤差等效為測(cè)距離誤差，稱之為用戶等效測(cè)距誤差。為用戶等效測(cè)距誤差。二二.偽測(cè)距誤差：偽測(cè)距誤差：l星歷表誤差星歷表誤差(2.7m ) 、l衛(wèi)星鐘剩余誤差衛(wèi)星鐘剩余誤差(3.1m)l群延遲誤差群延遲誤差l電離層折射誤差電離層折射誤差(0.4m-P,6.4m-CA)l對(duì)流層折射誤差、對(duì)流

4、層折射誤差、(0.4m)l多徑效應(yīng)多徑效應(yīng)(1.2m-P,3.1m-CA)1.衛(wèi)星誤差：衛(wèi)星誤差：2.信號(hào)傳播誤差：信號(hào)傳播誤差：3.衛(wèi)星導(dǎo)航儀誤差：衛(wèi)星導(dǎo)航儀誤差：l導(dǎo)航儀通道間誤差導(dǎo)航儀通道間誤差(0.15m-P,0.6m-CA)l導(dǎo)航儀噪聲和量化誤差導(dǎo)航儀噪聲和量化誤差(0.24m-P,2.44m-CA)綜合以上誤差預(yù)算數(shù)據(jù)，若計(jì)算方法取上述誤差平方和的綜合以上誤差預(yù)算數(shù)據(jù)，若計(jì)算方法取上述誤差平方和的平方根，則由總的合成誤差引起平方根，則由總的合成誤差引起GPS接收機(jī)等效測(cè)距誤差為接收機(jī)等效測(cè)距誤差為4.3m(P碼碼)和和8.6m(CA碼碼)。點(diǎn)擊看圖點(diǎn)擊看圖三三.幾何誤差：幾何誤差：

5、 GPS定位的幾何誤差反映的是：當(dāng)測(cè)距誤差為定位的幾何誤差反映的是：當(dāng)測(cè)距誤差為定值時(shí)，觀測(cè)者與衛(wèi)星間的空間幾何圖形不同時(shí)，定值時(shí)，觀測(cè)者與衛(wèi)星間的空間幾何圖形不同時(shí)，定位誤差的大小也不同。定位誤差的大小也不同。精度幾何因子（精度幾何因子（GDOP）：）： 用來(lái)描述用戶與衛(wèi)星的幾何關(guān)系對(duì)定位誤差用來(lái)描述用戶與衛(wèi)星的幾何關(guān)系對(duì)定位誤差影響的大小。影響的大小。443322112222ggggGDOPtzyx GDOP值越小，選用的衛(wèi)星的幾何圖形配置越理想，值越小，選用的衛(wèi)星的幾何圖形配置越理想，位置和時(shí)間的偏差值也越小。位置和時(shí)間的偏差值也越小。 4顆衛(wèi)星與測(cè)者所構(gòu)成的幾何四面體體積與顆衛(wèi)星與測(cè)者

6、所構(gòu)成的幾何四面體體積與GDOP成反比。成反比。2222tzyxGDOP 當(dāng)當(dāng)=1時(shí)，則：時(shí)，則：22)()(TDOPPDOPGDOP22)()(VDOPHDOPPDOPGDOP:精度幾何因子；精度幾何因子； PDOP：三維位置精度幾何因子；：三維位置精度幾何因子；HDOP：水平方向精度幾何因子；：水平方向精度幾何因子； TDOP：時(shí)鐘偏差幾何因子；：時(shí)鐘偏差幾何因子；VDOP：高程精度幾何因子：高程精度幾何因子一般地，一般地，PDOP4，位置精度較高；，位置精度較高； PDOP9，位，位置精度較差。置精度較差。l例題例題：GPS接收機(jī)等效測(cè)距誤差接收機(jī)等效測(cè)距誤差()為為4.3m(P碼碼)和

7、和8.6m(CA碼碼)，假設(shè)某，假設(shè)某GPS接收機(jī)顯示其接收機(jī)顯示其PDOP=0.8，則位置誤差分別為多少？則位置誤差分別為多少？GPS接收機(jī)最佳的選星原則接收機(jī)最佳的選星原則HDOP值的選擇值的選擇四四.速度測(cè)量誤差：速度測(cè)量誤差： GPS速度測(cè)量精度受導(dǎo)航儀動(dòng)態(tài)特性影響。速度測(cè)量精度受導(dǎo)航儀動(dòng)態(tài)特性影響。五五.海圖標(biāo)繪誤差：海圖標(biāo)繪誤差： 由于海圖和由于海圖和GPS接收機(jī)坐標(biāo)系選取不同產(chǎn)生的誤差。接收機(jī)坐標(biāo)系選取不同產(chǎn)生的誤差。六六.美國(guó)美國(guó)GPS政策政策l對(duì)不同的對(duì)不同的GPS用戶提供不同的服務(wù)方式（用戶提供不同的服務(wù)方式（PPS和和SPS） lSA：Selective Availabi

8、lity, 技術(shù)（衛(wèi)星軌道參數(shù)慢技術(shù)（衛(wèi)星軌道參數(shù)慢變）和變）和技術(shù)（衛(wèi)星頻率抖動(dòng)）技術(shù)（衛(wèi)星頻率抖動(dòng)）lAS：Anti-spoofing，將，將P碼與碼與W碼模碼模2和，形成更保和，形成更保密的密的Y碼。碼。七七.美國(guó)美國(guó)GPS現(xiàn)代化現(xiàn)代化GPS現(xiàn)代化步驟現(xiàn)代化步驟:第一步，發(fā)射第一步，發(fā)射12顆顆GPS BLOCK R型衛(wèi)星，增加軍用型衛(wèi)星，增加軍用M碼、在碼、在L2頻道上增加頻道上增加CA碼、提高信號(hào)發(fā)射功率；碼、提高信號(hào)發(fā)射功率；第二步，發(fā)射第二步，發(fā)射6顆顆GPS BLOCK F型衛(wèi)星，除了具有型衛(wèi)星，除了具有R型衛(wèi)星的全部功能外，還增加了型衛(wèi)星的全部功能外，還增加了L5民用頻率；民

9、用頻率；第三步，發(fā)射第三步，發(fā)射GPS BLOCK 型衛(wèi)星，即所謂的第三代型衛(wèi)星，即所謂的第三代GPS衛(wèi)星，美國(guó)計(jì)劃用衛(wèi)星，美國(guó)計(jì)劃用20年時(shí)間完成年時(shí)間完成GPS 計(jì)劃，取代目計(jì)劃，取代目前的前的GPS 為什么美國(guó)要提出為什么美國(guó)要提出GPS現(xiàn)代化規(guī)劃？現(xiàn)代化規(guī)劃？第四節(jié)第四節(jié) DGPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)差分差分GPS（Differential GPS）基本原理）基本原理DGPS基準(zhǔn)臺(tái)基準(zhǔn)臺(tái)用戶用戶衛(wèi)星衛(wèi)星1.偽距差分（米級(jí)）偽距差分（米級(jí)）2.位置差分（米級(jí)）：位置差分（米級(jí)）：3.相位平滑差分（亞米級(jí)）：相位平滑差分（亞米級(jí)）：4.載波相位差分（厘米級(jí)）：載波相位差分（厘米級(jí)）：5

10、.局域差分：局域差分：6.廣域和廣域增強(qiáng)差分：廣域和廣域增強(qiáng)差分：二、中國(guó)沿海無(wú)線電指向標(biāo)二、中國(guó)沿海無(wú)線電指向標(biāo)/差分差分GPS（RBN-DGPS）（一）中國(guó)沿海無(wú)線電指向標(biāo)（一）中國(guó)沿海無(wú)線電指向標(biāo)/差分差分GPS基準(zhǔn)臺(tái)的設(shè)置基準(zhǔn)臺(tái)的設(shè)置l北海海區(qū)：北海海區(qū)：大三山、老鐵山、成山角、秦皇島、大三山、老鐵山、成山角、秦皇島、北塘、王家麥；北塘、王家麥；l東海海區(qū)：東海海區(qū)：大戢山、燕尾港、蒿技港、定海、大戢山、燕尾港、蒿技港、定海、石塘、天達(dá)山、鎮(zhèn)海角；石塘、天達(dá)山、鎮(zhèn)海角；l南海海區(qū)：南海海區(qū)：鹿嶼、三灶、硇洲島、防城、抱虎鹿嶼、三灶、硇洲島、防城、抱虎角、三亞、洋浦角、三亞、洋浦大戢山大

11、戢山RBN-DPS：燈塔始建于：燈塔始建于1869年，年，1997年建成年建成RBN-DGPS，位于長(zhǎng)江口外東偏南海域中，地處長(zhǎng)江口與杭州，位于長(zhǎng)江口外東偏南海域中，地處長(zhǎng)江口與杭州灣的交匯處，隸屬上海海事局航標(biāo)處。灣的交匯處，隸屬上海海事局航標(biāo)處。（二）無(wú)線電指向標(biāo)（二）無(wú)線電指向標(biāo)/差分差分GPS系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 l基準(zhǔn)臺(tái)：基準(zhǔn)臺(tái)：跟蹤、測(cè)量衛(wèi)星的偽距、載波相位和差分跟蹤、測(cè)量衛(wèi)星的偽距、載波相位和差分校正數(shù)據(jù)，并格式化為標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)格式播發(fā)給用戶校正數(shù)據(jù)，并格式化為標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)格式播發(fā)給用戶 。l播發(fā)臺(tái)：播發(fā)臺(tái)：播發(fā)指向信號(hào)，依規(guī)定的強(qiáng)度和速率播發(fā)播發(fā)指向信號(hào)，依規(guī)定的強(qiáng)度和速率播發(fā)DGPS

12、修正信息和指向標(biāo)狀況及基準(zhǔn)臺(tái)狀況信息。修正信息和指向標(biāo)狀況及基準(zhǔn)臺(tái)狀況信息。l完善性監(jiān)控臺(tái)：完善性監(jiān)控臺(tái)：監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)GPS的完善性和播發(fā)的差分修的完善性和播發(fā)的差分修正值的正確性，監(jiān)控基準(zhǔn)臺(tái)，計(jì)算并登錄系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)正值的正確性，監(jiān)控基準(zhǔn)臺(tái)，計(jì)算并登錄系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。 l監(jiān)控中心：監(jiān)控中心：監(jiān)測(cè)、控制各監(jiān)測(cè)、控制各RBN-DGPS站的工作。站的工作。 （三）無(wú)線電指向標(biāo)（三）無(wú)線電指向標(biāo)/差分差分GPS技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)l工作頻率：工作頻率：國(guó)際電聯(lián)劃分的海上無(wú)線電指向標(biāo)頻率國(guó)際電聯(lián)劃分的海上無(wú)線電指向標(biāo)頻率（283.5325.0kHz）范圍。）范圍。l差分全球定位系統(tǒng)識(shí)別碼差分

13、全球定位系統(tǒng)識(shí)別碼 ：航標(biāo)和燈塔管理機(jī)構(gòu)的航標(biāo)和燈塔管理機(jī)構(gòu)的國(guó)際組織（國(guó)際組織（IALA）分配）分配 l單站信號(hào)作用距離單站信號(hào)作用距離 ：300km l差分信息調(diào)制方式和播發(fā)類別：差分信息調(diào)制方式和播發(fā)類別：MSK調(diào)制方式調(diào)制方式 ，調(diào)，調(diào)相單信道數(shù)據(jù)傳送（相單信道數(shù)據(jù)傳送（G1D） l信號(hào)格式和信息類型信號(hào)格式和信息類型 ：RTCM SC-104信號(hào)格式標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)格式標(biāo)準(zhǔn) 1.DGPS只能消除和削弱基準(zhǔn)站和用戶只能消除和削弱基準(zhǔn)站和用戶GPS衛(wèi)星衛(wèi)星導(dǎo)航儀的導(dǎo)航儀的公共測(cè)距誤差公共測(cè)距誤差，包括：，包括：衛(wèi)星鐘剩余誤差、衛(wèi)星鐘剩余誤差、星歷表誤差、電離層和對(duì)流層折射誤差、星歷表誤差、電離層

14、和對(duì)流層折射誤差、SA與與AS誤差誤差。 2.對(duì)于對(duì)于非公共誤差非公共誤差：多徑效應(yīng)、導(dǎo)航儀噪聲、量：多徑效應(yīng)、導(dǎo)航儀噪聲、量化誤差、通道間偏差，化誤差、通道間偏差，DGPS不能消除和削弱不能消除和削弱。 3.DGPS的的差分效果差分效果隨著用戶與隨著用戶與DGPS基準(zhǔn)站之基準(zhǔn)站之間的距離間的距離增大而逐漸變差增大而逐漸變差。（。（見表見表5-3）三三.DGPS的定位精度：的定位精度：誤誤 差差DGPS定點(diǎn)觀測(cè)誤差定點(diǎn)觀測(cè)誤差( (m) )0 0 n mile100100n mile500 500 n mile e1 000 1 000 n mile2 000 2 000 n mile衛(wèi)星鐘剩

15、余誤差衛(wèi)星鐘剩余誤差0 000000.000.000 000000 000000 00000星歷表誤差星歷表誤差0 000 00 0.090.090 046460 09l9l1 18282SA引起的誤差引起的誤差0 000000.000.000 000000 000000 00000電離層折射誤差電離層折射誤差0 000002 219194 488886 64 48 82323對(duì)流層折射誤差對(duì)流層折射誤差0 000001 183831 183831 183831 18383多徑效應(yīng)多徑效應(yīng)0 000000 000000 000000 000000 00000導(dǎo)航儀噪聲導(dǎo)航儀噪聲0 091910

16、 091910 09l9l0.910.910 09191用戶偽測(cè)距誤差用戶偽測(cè)距誤差(rms)0 091912 299995 530306 677778 86969水平位置誤差水平位置誤差( (HDOP=1.5)(2drm=1.5)(2drms)s)2 274 74 9 91414151585852020111126262020表表53 DGPS定位誤差與距離的關(guān)系定位誤差與距離的關(guān)系第五節(jié)第五節(jié) GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀在船舶導(dǎo)航上的應(yīng)用衛(wèi)星導(dǎo)航儀在船舶導(dǎo)航上的應(yīng)用一、一、GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀主要功能衛(wèi)星導(dǎo)航儀主要功能1.顯示定位和導(dǎo)航數(shù)據(jù)顯示定位和導(dǎo)航數(shù)據(jù)(位置更新時(shí)間約位置更新時(shí)間約ls，導(dǎo)航，導(dǎo)航

17、數(shù)據(jù)更新時(shí)間約數(shù)據(jù)更新時(shí)間約35s)2.能夠設(shè)置一些參數(shù)能夠設(shè)置一些參數(shù)3.顯示衛(wèi)星信息顯示衛(wèi)星信息4.能存儲(chǔ)、設(shè)計(jì)航線和航路點(diǎn)能存儲(chǔ)、設(shè)計(jì)航線和航路點(diǎn)5.報(bào)警報(bào)警6.接口功能接口功能二、二、GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀的初始化衛(wèi)星導(dǎo)航儀的初始化 l日常啟動(dòng)時(shí)只需按下電源鍵，衛(wèi)星導(dǎo)航儀即能自日常啟動(dòng)時(shí)只需按下電源鍵，衛(wèi)星導(dǎo)航儀即能自動(dòng)定位動(dòng)定位 l第一次啟動(dòng)或某些特殊情況下可以進(jìn)行初始化輸?shù)谝淮螁?dòng)或某些特殊情況下可以進(jìn)行初始化輸入，加快定位速度入，加快定位速度三、三、GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀的顯示方式衛(wèi)星導(dǎo)航儀的顯示方式 1導(dǎo)航數(shù)據(jù)顯示方式導(dǎo)航數(shù)據(jù)顯示方式2用戶顯示方式用戶顯示方式3標(biāo)繪顯示方式標(biāo)繪顯示方式4航

18、路顯示方式航路顯示方式5操舵顯示方式操舵顯示方式四、利用四、利用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀進(jìn)行航路點(diǎn)（衛(wèi)星導(dǎo)航儀進(jìn)行航路點(diǎn)（WAYPOINTS）/航線航線(ROUTE)導(dǎo)航導(dǎo)航 五、利用五、利用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀進(jìn)行航跡線衛(wèi)星導(dǎo)航儀進(jìn)行航跡線(plot trail)標(biāo)繪標(biāo)繪 標(biāo)繪船舶歷史航跡可以幫助駕駛員了解船舶標(biāo)繪船舶歷史航跡可以幫助駕駛員了解船舶歷史動(dòng)態(tài)和在航道上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，并可用于設(shè)計(jì)歷史動(dòng)態(tài)和在航道上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，并可用于設(shè)計(jì)返航航線返航航線 。六、利用六、利用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀進(jìn)行定點(diǎn)導(dǎo)航衛(wèi)星導(dǎo)航儀進(jìn)行定點(diǎn)導(dǎo)航 拋錨、丟錨、人員落水、特殊事件的位置拋錨、丟錨、人員落水、特殊事件的位置 七、利用七、利

19、用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀報(bào)警衛(wèi)星導(dǎo)航儀報(bào)警 錨更警錨更警（ANC ALARMANC ALARM）到達(dá)警到達(dá)警(ARV ALARM)(ARV ALARM) 七、利用七、利用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀報(bào)警衛(wèi)星導(dǎo)航儀報(bào)警 偏航警（偏航警（XTE）八、用八、用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀計(jì)算距離與方位（衛(wèi)星導(dǎo)航儀計(jì)算距離與方位（CALCULATE）九、利用九、利用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀定位時(shí)的注意事項(xiàng)衛(wèi)星導(dǎo)航儀定位時(shí)的注意事項(xiàng)（一）定位變慢的問(wèn)題（一）定位變慢的問(wèn)題（二）（二）HDOP值設(shè)定值設(shè)定（三）衛(wèi)星狀態(tài)顯示（三）衛(wèi)星狀態(tài)顯示（四）定位模式選擇（四）定位模式選擇（五）坐標(biāo)系選用（五）坐標(biāo)系選用（六）（六）GPS顯示的航向和速度顯

20、示的航向和速度（七）時(shí)差的輸入（七）時(shí)差的輸入（八）（八）GPS導(dǎo)航儀實(shí)際誤差估算導(dǎo)航儀實(shí)際誤差估算第六節(jié)第六節(jié) GPS在航海測(cè)量中的應(yīng)用在航海測(cè)量中的應(yīng)用一、一、GPS用于船舶機(jī)動(dòng)性能測(cè)定用于船舶機(jī)動(dòng)性能測(cè)定（一）利用（一）利用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航衛(wèi)星導(dǎo)航儀測(cè)量船速儀測(cè)量船速（二）利用（二）利用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航衛(wèi)星導(dǎo)航儀測(cè)量船舶旋回半徑儀測(cè)量船舶旋回半徑（三）利用（三）利用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀測(cè)量船舶舵角提前量衛(wèi)星導(dǎo)航儀測(cè)量船舶舵角提前量（四）利用（四）利用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀測(cè)量船舶航向穩(wěn)定性衛(wèi)星導(dǎo)航儀測(cè)量船舶航向穩(wěn)定性1.載體姿態(tài)的確定：載體姿態(tài)的確定：航向角航向角橫搖角橫搖角縱搖角縱搖角 載體坐標(biāo)系相

21、對(duì)于地平坐載體坐標(biāo)系相對(duì)于地平坐標(biāo)系之間的空間取向，即為載標(biāo)系之間的空間取向，即為載體姿態(tài)。體姿態(tài)。 利用三副利用三副GPS天線構(gòu)成兩天線構(gòu)成兩條獨(dú)立基線，觀測(cè)條獨(dú)立基線，觀測(cè)6顆衛(wèi)星形成顆衛(wèi)星形成6個(gè)觀測(cè)方程可求解載體姿態(tài)。個(gè)觀測(cè)方程可求解載體姿態(tài)。 載體姿態(tài)測(cè)量精度與基線測(cè)載體姿態(tài)測(cè)量精度與基線測(cè)量精度及基線長(zhǎng)度成正向關(guān)系。量精度及基線長(zhǎng)度成正向關(guān)系。二、二、GPS用于船舶等載體的姿態(tài)測(cè)定用于船舶等載體的姿態(tài)測(cè)定2.GPS/DGPS羅經(jīng)：羅經(jīng)：3GPS天線系統(tǒng)，通過(guò)測(cè)量天線系統(tǒng)，通過(guò)測(cè)量GPS載波相位的方法解算航載波相位的方法解算航向；向；GPS/DGPS羅經(jīng)穩(wěn)定時(shí)間羅經(jīng)穩(wěn)定時(shí)間4分鐘以內(nèi)

22、，隨動(dòng)性能高，靜分鐘以內(nèi)，隨動(dòng)性能高，靜態(tài)指向精度達(dá)態(tài)指向精度達(dá)0.6，耗電少。，耗電少。三三. GPS用于其他方面：用于其他方面： 精密授時(shí)、車輛指揮和調(diào)度、筑路勘測(cè)與精密授時(shí)、車輛指揮和調(diào)度、筑路勘測(cè)與自動(dòng)施工、氣象預(yù)報(bào)、農(nóng)林業(yè)、漁業(yè)、海洋自動(dòng)施工、氣象預(yù)報(bào)、農(nóng)林業(yè)、漁業(yè)、海洋作業(yè)等廣泛領(lǐng)域的科研與實(shí)際應(yīng)用。作業(yè)等廣泛領(lǐng)域的科研與實(shí)際應(yīng)用。圖5-24 北斗雙星定位系統(tǒng)組成框圖第七節(jié)第七節(jié) 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展概述展概述第一代第一代第二代第二代一一. 北斗星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成（第一代雙星有源系統(tǒng)）北斗星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成（第一代雙星有源系統(tǒng)）組成：衛(wèi)

23、星網(wǎng)、地面控制中心、用戶設(shè)備組成：衛(wèi)星網(wǎng)、地面控制中心、用戶設(shè)備功能：區(qū)域、全天候、高精度、近于實(shí)時(shí)的定位，功能：區(qū)域、全天候、高精度、近于實(shí)時(shí)的定位，1s內(nèi)完成定位，精度優(yōu)于內(nèi)完成定位，精度優(yōu)于20m，DGPS狀態(tài)下精度為狀態(tài)下精度為25m。二二. 北斗星導(dǎo)航星座（第一代雙星有源系統(tǒng)）北斗星導(dǎo)航星座（第一代雙星有源系統(tǒng)）2+1顆備用衛(wèi)星；顆備用衛(wèi)星；軌道高度軌道高度36000KM左右，軌道傾角左右，軌道傾角0；覆蓋范圍：覆蓋范圍：5N55N，70E145E；發(fā)射頻率：上行發(fā)射頻率：上行L頻段頻段/下行下行S頻段頻段/C頻段頻段三三. 北斗星導(dǎo)航工作原理（第一代雙星有源系統(tǒng)）北斗星導(dǎo)航工作原理

24、（第一代雙星有源系統(tǒng)） 用戶用戶中心站中心站第一代北斗衛(wèi)星星導(dǎo)航缺陷：第一代北斗衛(wèi)星星導(dǎo)航缺陷：用戶不隱蔽、容量有限、僅能二維定位、不用戶不隱蔽、容量有限、僅能二維定位、不與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容。與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容。第八節(jié)第八節(jié) 格羅納斯和伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)格羅納斯和伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)一、格羅納斯（一、格羅納斯（GLONASS）衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)）衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（一）（一）GLONASS導(dǎo)航衛(wèi)星網(wǎng)導(dǎo)航衛(wèi)星網(wǎng)l24顆衛(wèi)星組成，平均分布在顆衛(wèi)星組成，平均分布在3個(gè)軌道個(gè)軌道l軌道高度：軌道高度：19 100km左右，中軌軌道左右，中軌軌道l運(yùn)行周期：約運(yùn)行周期：約11 h 15 minl軌道傾角：約軌道傾角：約64.8l發(fā)射頻率：發(fā)射頻率：同時(shí)發(fā)射同時(shí)發(fā)射L1、L2兩種頻率，分別為：兩種頻率，分別為：1 602MHz+N0.5625MHz和和1 246MHz+N0.4375MHz l衛(wèi)星電源：衛(wèi)星電源：太陽(yáng)能電源、電池和可替換能源太陽(yáng)能電源、電池和可替換能源 l衛(wèi)星鐘：衛(wèi)星鐘：銫鐘銫鐘 （二）（二）GLONASS的現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展的現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展二、伽利略（二、伽利略（GALILIEO）衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)）衛(wèi)星導(dǎo)航