模塊八-課時1 GNSS系統(tǒng)介紹

GNSS系統(tǒng)介紹系統(tǒng)概述

GNSS

（GlobalNavigationSatelliteSystem）是全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，泛指所有的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，包括全球的、區(qū)域的和增強的。如美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、歐洲的GALILEO、中國的COMPASS，以及相關的增強系統(tǒng)，如美國的WAAS（廣域增強系統(tǒng)）、歐洲的EGNOS（歐洲靜地導航重疊系統(tǒng)）和日本的MSAS（多功能運輸衛(wèi)星增強系統(tǒng)）等，還涵蓋在建和以后要建設的其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)。

國際GNSS系統(tǒng)是個多系統(tǒng)、多層面、多模式的復雜組合系統(tǒng)。全球四大導航定位系統(tǒng)GPS美國GLONASS俄羅斯Galileo歐盟BeiDouCOMPASS中國GPS美國GLONASS俄羅斯Galileo歐盟COMPASS中國北斗系統(tǒng)組成GNSS系統(tǒng)的組成空間部分空間段是由一系列在軌運行衛(wèi)星（來自一個或多個衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)）構成，提供系統(tǒng)自主導航定位服務所必需的無線電導航定位信號。其中，在軌工作衛(wèi)星稱為GNSS導航衛(wèi)星，它是空間部分的核心部件，衛(wèi)星內(nèi)的原子鐘（采用銣鐘、銫鐘甚至氫鐘）為系統(tǒng)提供高精度的時間基準和高穩(wěn)定度的信號頻率基準。由于高軌衛(wèi)星對地球重力異常的反應靈敏度較低，作為高空觀測目標的GNSS導航定位衛(wèi)星一般采用高軌衛(wèi)星，通過測定用戶接收機與衛(wèi)星之間的距離或距離差以完成導航定位任務。GNSS系統(tǒng)的組成COMPASS衛(wèi)星星座COMPASS系統(tǒng)是北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的英文名稱，是中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)的總稱，其全球星座由35個衛(wèi)星構成，其中5個是地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星、3個是地球同步傾斜軌道（IGSO）衛(wèi)星，還有27個地球中軌道（MEO）衛(wèi)星。GNSS系統(tǒng)的組成空間信號段GNSS全球設施的空間信號是指在軌GNSS導航定位衛(wèi)星發(fā)射的無線電信號。根據(jù)國際電信聯(lián)盟（InternationalTelecommunicationUnion,ITU）的規(guī)定，衛(wèi)星導航系統(tǒng)的空間信號段應該在無線電導航衛(wèi)星服務波段內(nèi)。

在2000年的世界無線電通信大會上公布的GPS、GLONASS以及GALILEO空間信號頻率配置。GNSS系統(tǒng)的組成地面控制部分全球設施的地面部分一般由一系列全球分布的地面站組成，這些地面站可分為衛(wèi)星監(jiān)測站、主控站和信息注入站。地面部分的主要功能衛(wèi)星控制使用遙測遙控（TelemetryTrackingandCommand，TT＆C）鏈路上傳監(jiān)控對衛(wèi)星星座進行管理任務控制全面對軌道確定和時鐘同步等導航任務進行控制和管理，也包括對完備性信息（在報警時限內(nèi)報警，GPS當前不提供完備性信息）的確定和發(fā)布過程進行控制。GNSS系統(tǒng)的組成用戶部分GNSS用戶部分由一系列的用戶接收機終端構成，接收機是任何用戶終端的基礎部件，用于接收機GNSS衛(wèi)星發(fā)射的無線電信號，獲得必要的導航定位信息和觀測信息，并經(jīng)數(shù)據(jù)處理軟件以完成各種導航、定位以及授時任務。二、GNSS的組成GNSS用戶設備，主要由GNSS接收機硬件、微處理器及其終端設備組成。GNSS接收機硬件：主機、天線和電源微處理器：用于運行GNSS軟件已完成各種數(shù)據(jù)處理工作GNSS接收機軟件部：隨機軟件和專業(yè)GNSS數(shù)據(jù)處理軟件。GNSS系統(tǒng)的功能GNSS系統(tǒng)能實時計算出接收機所在位置的三維坐標，當接收機處于運動狀態(tài)時，每時每刻都能定位出接收機位置，從而實現(xiàn)導航。（三）導航GNSS衛(wèi)星系統(tǒng)能夠進行厘米級甚至毫米級精度的靜態(tài)相對定位，米級甚至亞米級精度的動態(tài)定位。可以為測量人員提供精確的三維定位，為用戶快速提供三維坐標。（一）定位GNSS接收機授時系統(tǒng)是利用接收機接收衛(wèi)星上的“原子鐘”時間信號，然后把數(shù)據(jù)傳輸給單片機進行處理并顯示出時間，由此可制作出GNSS精密時鐘。（二）授時GNSS技術的應用1在測量領域中的應用3在農(nóng)業(yè)方面的應用5在災害應急救援方面的應用2在公安、交通系統(tǒng)中的應用4在林業(yè)方面的應用6在軍事上的應用四、GNSS技術的應用1在測量領域中的應用GNSS技術的應用1在測量領域中的應用GNSS技術的應用2在公安、交通系統(tǒng)中的應用GNSS技術的應用3在農(nóng)業(yè)方面的應用

精準農(nóng)業(yè)GNSS技術的應用4在災害應急救援方面的應用GNSS技術的應用5在軍事上的應用精確制導武器數(shù)量

1991年海灣戰(zhàn)爭7.6%

1999年科索沃戰(zhàn)爭35%

2001年阿富汗戰(zhàn)爭60%

2003年伊拉克戰(zhàn)爭68.3%

命中精度提高1倍，相當于導彈數(shù)量增加3倍，