第二篇快遞信息采集技術(shù)16課件

第二篇快遞信息采集技術(shù)主講人：李想項(xiàng)目三自動(dòng)定位跟蹤技術(shù)任務(wù)一GPS技術(shù)任務(wù)二北斗衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)任務(wù)三GIS技術(shù)任務(wù)四自動(dòng)定位跟蹤技術(shù)應(yīng)用全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem，GPS）是美國(guó)從20世紀(jì)70年代開始研制，歷時(shí)20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，是利用空間部分（通信衛(wèi)星）、地面控制部分及信號(hào)接收機(jī)對(duì)地球上任何地方的用戶都能進(jìn)行方位導(dǎo)航和定位的系統(tǒng)。一、認(rèn)識(shí)GPS1.概念一、認(rèn)識(shí)GPS2.GPS的特點(diǎn)定位精度高操作簡(jiǎn)便全天候作業(yè)GPS定位時(shí)間短測(cè)站間無需通視功能多、應(yīng)用廣一、認(rèn)識(shí)GPS3.GPS的功能導(dǎo)航反劫防盜語音數(shù)字通信數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析貨物配送路線規(guī)劃二、GPS的組成全球定位系統(tǒng)由空間部分（GPS衛(wèi)星）、地面控制部分（地面監(jiān)控系統(tǒng)）、用戶設(shè)備部分（GPS信號(hào)接收機(jī)）三大部分組成，如下圖：二、GPS的組成1.空間部分GPS的空間部分是由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成。它位于距離地表20000km的上空，均勻分布在6個(gè)軌道面上（每個(gè)軌道面4顆），軌道傾角為55o，軌道平面間距60o，每個(gè)軌道平面內(nèi)各顆衛(wèi)星之間的升交角距相差90o。衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方、任何時(shí)間都可觀測(cè)到4顆以上的衛(wèi)星，并能保持良好定位解算精度的幾何圖像，這就提供了在時(shí)間上連續(xù)的全球?qū)Ш侥芰?。二、GPS的組成2.地面控制部分地向控制站主要工作是追蹤及預(yù)測(cè)GPS衛(wèi)星、控制GPS衛(wèi)星狀態(tài)及軌道偏差、維護(hù)整套GPS衛(wèi)星工作正常。GPS工作衛(wèi)星的地面監(jiān)控系統(tǒng)由3部分組成，包括1個(gè)主控站、3個(gè)注入站和5個(gè)監(jiān)控站。GPS地面監(jiān)控系統(tǒng)原理圖二、GPS的組成3.用戶設(shè)備部分用戶設(shè)備部分指的是GPS信號(hào)接收機(jī)，其基本結(jié)構(gòu)是天線單元和接收單元兩部分。天線單元的主要作用是捕獲、跟蹤衛(wèi)星，接收放大GPS信號(hào)；接收單元的主要作用是實(shí)時(shí)地獲得導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)或采用側(cè)后處理的方式，獲得定位、測(cè)速、定時(shí)等數(shù)據(jù)。三、GPS的工作原理GPS的基本原理是測(cè)量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離，然后通過綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，計(jì)算出接收機(jī)的具體位置。一、認(rèn)識(shí)北斗衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)1.概念北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS)是我國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，其具有定位、通信功能，是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS)之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。2.特點(diǎn)定位與通信雙重功能適合集團(tuán)用戶導(dǎo)航與移動(dòng)通信場(chǎng)所北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)覆蓋范圍大高強(qiáng)度加密，安全主控站易暴露、易被干擾用戶終端便宜為服務(wù)區(qū)域內(nèi)用戶提供全天候、高精度、快速實(shí)時(shí)定位服務(wù)快速定位簡(jiǎn)短通信精密授時(shí)用戶終端具有雙向數(shù)字報(bào)文通信能力提供100ns(單向授時(shí))和20ns(雙向授時(shí))的時(shí)間同步精度3.北斗系統(tǒng)的功能北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成。二、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組成北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組成3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星5顆靜止軌道衛(wèi)星空間段35顆衛(wèi)星27顆中地球軌道衛(wèi)星5顆靜止軌道衛(wèi)星定點(diǎn)位置為東經(jīng)58.75°、80°、110.5°、140°、160°，中地球軌道衛(wèi)星運(yùn)行在3個(gè)軌道面上，軌道面之間為相隔120°均勻分布。二、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組成二、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組成主控站監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)，還負(fù)責(zé)用戶的注冊(cè)和運(yùn)營(yíng)、監(jiān)控衛(wèi)星工作、實(shí)現(xiàn)與衛(wèi)星之間的通信、監(jiān)控地面上其他子系統(tǒng)的工作。主控站用氣壓高度計(jì)測(cè)量測(cè)高站所在地區(qū)的海拔高度，將測(cè)量結(jié)果發(fā)送給主控站，以便主控站解算接收機(jī)坐標(biāo)時(shí)調(diào)用。測(cè)高站實(shí)施差分測(cè)量。接收機(jī)距離標(biāo)校站越近、覆蓋區(qū)域中標(biāo)校站數(shù)量越多，則定位誤差越小。標(biāo)校站各測(cè)軌站將衛(wèi)星軌道的測(cè)量結(jié)果發(fā)送至主控站，主控站根據(jù)收到的觀測(cè)信息精確計(jì)算衛(wèi)星在軌位置測(cè)軌站地面段二、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組成用戶段用戶段即用戶的終端，可以是專用于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào)接收機(jī)，也可以是同時(shí)兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的接收機(jī)，最終得到用戶的經(jīng)緯度、高度、速度、時(shí)間等信息，同時(shí)具備定位、通信和授時(shí)功能。用戶機(jī)分類普通型通信型授時(shí)型指揮型多模型三、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航工作原理北斗衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)示意圖北斗系統(tǒng)工作時(shí)首先由主控站向衛(wèi)星1和衛(wèi)星2同時(shí)發(fā)送詢問信號(hào)，經(jīng)衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器向服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶廣播，用戶響應(yīng)其中一顆衛(wèi)星的詢問信號(hào)，同時(shí)向第二顆衛(wèi)星發(fā)送響應(yīng)信號(hào)（用