《GPS系统简介》PPT课件

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1、第一章GPS系统简介第一节.GPS发展史第二节.GPS全球定位系第三节.其他的卫星导航系统第一节GPS发展史1.测绘技术的发展2.早期的卫星定位技术3.GPS的老祖先--NNSS系统测绘技术的发展一、测绘的概念为研究和描述全球或区域地形而获得数字信息和图形信息，并指导工程放样。二、测绘任务可以分为两个方面1、获得数字信息和图形信息2、放样测量采数手段的变革电子式（GPS接收机...）光机电式（全站仪…）光机式（经纬仪...）机械式（钢尺...）传统的导航和测量技术一、传统技术：一）光电仪器测量技术1、测量原理：通过测边、测角、三角高差、水准高差来测

2、量未知点坐标2、缺陷:1).因光学分辨率、障碍物等影响通视,同步测量距离短，搬站频繁、积累误差大。.2)效率低，人力耗用高。二）空间天文大地测量：1）、原理：使用经纬仪，通过不同时间对几个恒星方位角的测量，交会地面点的天文大地坐标（经度、纬度），计算两个点的大地方位等。大地测量起始方位的来源。2）缺点：（1）可观测恒星少。（2）机会很少。(3)光学测量、通视条件要求高。早期的导航技术导航（navigation）:实时地测定运动载体在行进时的位置和速度，引导运动载体沿一定航线经济而安全得到达目的地制导：利用导航定位的测量数据，通过姿态控制和平移，将运动

3、载体引导至预定的轨道二）导航工具：1、航海：罗兰C导航仪：使用岸台上（2-3个）信标台作为基准，用电波纯粹测边，前方交会船只、近海的陆地载体等的坐标位置。要求载体距离海岸线距离300海里之内。导航精度低（300米之内）。2、航空：陀螺仪：由密度很高的物质做成，可以高速运转来保持姿态和按设定定向、导航；随着载体运行距离将长，误差积累性大，价格昂贵。很难普遍使用。早期的卫星定位技术卫星定位：利用人造卫星进行点位测量，确定测站点的位置卫星导航：接受导航卫星发送的导航定位信号，以其作为动态已知点，实时测定运动载体的在航位置和速度1957年10月4日，世界上第

4、一颗人造地球卫星“斯普特尼克1号”从拜科努尔发射场升空。虽然这颗卫星只会在太空噼啪作响，但它标志着人类的活动疆域已经从陆地、海洋、大气层扩大到了宇宙空间，人类从此打开天门，放眼宇宙小资料第二次世界大战末期，德国战败。德国科学家冯·布劳恩等一百多名火箭专家被美国人捕获，转到美国继续从事火箭研究。苏联迟了一步，没有抓到重要的专家，但也得到了一些德制V—2火箭和工厂的设备。战后，两国在空间技术领域展开了激烈的竞争。苏联科学家在科罗列夫的领导下，很快地掌握了V—2导弹的制造技术。1956年，苏联成功地发射了第一枚洲际导弹“苏联1号”，表明苏联的火箭技术领先于

5、美国。在研制洲际导弹的过程中，苏联的火箭技术有了极大发展。1957年，苏联科学家研制的火箭，其速度已经达到每秒8千米，已经具有摆脱地球引力、冲出地球的轨道速度，苏联的航天计划得以迈出重要的一步。同年10月4日，苏联用“苏联1号”三级火箭成功地发射了第一颗人造地球卫星。这颗卫星被命名为“旅行者1号”，它重83．6千克，直径58厘米，中间装有一台能发射电码的发报机，以证明卫星的存在。这颗卫星发射成功后，世界各地的监测站便收到了来自太空的电码，各国科学家纷纷向苏联表示祝贺；只有美国政府感到十分狼狈，此后加紧调整政策，同苏联开展空间技术方面的竞赛。原理：以人

6、造卫星为观测目标，由地面测站观测到卫星的：a.方向三角网b.距离测距网实现常规大地测量难以实现的大陆与海岛的远距离连测陆岛联测弊端：1.天气影响巨大2.定位精度较低3.不能得到地心坐标卫星三角测量很快就被卫星多普勒定位所取代！卫星多普勒定位系统观测目标动态已知点（轨道参数）卫星卫星多普勒定位进入卫星定位的高级阶段！NNSS系统一.概述美国海军导航系统（navynavigationsatellitesystem）:1958年12月，美国海军和jnhns.hopkins大学物理实验室研制。NavyNavigationSatelliteSystem子午卫星

7、地面跟踪网多普勒接受机二）、系统组成1、空间部分卫星：太阳能、稳定杆朝向地球。卫星星座：内容名称TRANSIT卫星数(颗)6轨道数(个)6卫星高度(公里)10100运行周期(分钟)107载波频率(兆赫)400，1502、控制部分1）、卫星跟踪站：2）、计算中心：3）、注入站：4）、控制中心：5）、海军天文台：计算卫星钟、频率改正数。3、用户部分：接收机、气象仪、读带机、微机。接收机：天线及放大器接收单元微机及微处理器输出设备：存储。四）、定位方法1、单点定位：100次卫星通过，精度3-5米。导航。2、联测定位:精度公式：m=(1.5m+4.4×10-

8、6×D)/n1/23、短弧定位：将卫星坐标作为未知数求定。RS1S2S3S4S1S2S3S4S1S2S3S4