• /  24
  • 下载费用: 15.00积分  

武汉大学GPS原理及其应用1

'武汉大学GPS原理及其应用1'
GPS原理及其应用 (一) 武汉大学 测绘学院 GPS原理及其应用课程组GPS原理及其应用 第一章 绪 论 §1.1 全球定位系统的产生、发展及前景 §1.2 GPS在各个领域中的应用GPS原理及其应用 §1.1 全球定位系统的产生、发展及前景GPS原理及其应用 绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > 什么是全球定位系统 什么是GPS? ? GPS的英文全称是 Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System 简称GPS,有时也被称作NAVSTAR GPS。 其意为“导航星测时与测距全球 定位系统”,或简称全球定位系 统。GPS原理及其应用绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > GPS概述① GPS概述① ? 建立国家 – 美国 ? 目的 – 在全球范围内,提供实时、连续、全天候的导 航定位及授时服务 ? 开始筹建时间 – 1973年 ? 完全建成时间 – 1995年GPS原理及其应用绪论绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > GPS概述② GPS概述② ? 系统构成 – 空间部分、地面控制部分、用户部分 ? 服务方式 – 通过由多颗卫星所组成的卫星星座提供导航定位服务 ? 定位原理 – 距离交会 ? 测距原理 – 被动式电磁波测距 ? 特点 – 全球覆盖、全天候、不间断、精度高GPS原理及其应用绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > 常规(地面)定位方法 常规(地面)定位方法 ? 近、现代的常规定位方法 – 采用的仪器设备 ? 尺:铟钢尺 ? 光学仪器:经纬仪,水准仪 ? 电磁波或激光仪器:测距仪 ? 综合多种技术的仪器:全站仪 – 观测值 ? 角度或方向观测 ? 距离观测 ? 天文观测方法GPS原理及其应用绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > 常规(地面)定位方法的局限性 常规定位方法的局限性 ? 需要事先布设大量的地面控制点/地面站 ? 无法同时精确确定点的三维坐标 ? 观测受气候、环境条件限制 ? 观测点之间需要保证通视 – 需要修建觇标/架设高大的天线 – 边长受到限制 – 观测难度大 – 效率低:无用的中间过渡点 ? 受系统误差影响大,如地球旁折光 ? 难以确定地心坐标GPS原理及其应用绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > 子午卫星系统及其局限性 子午卫星系统及其局限性 ? 系统简介 – NNSS – Navy Navigation Satellite System(海军导航卫星系统),由 于其卫星轨道为极地轨道,故也称 为Transit(子午卫星系统) 子午卫星 – 采用利用多普勒效应进行导航定位, 也被称为多普勒定位系统 – 美国研制、建立 – 1964年1月建成 – 1967年7月解密供民用 子午卫星星座GPS原理及其应用绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > 子午卫星系统及其局限性 子午卫星系统及其局限性 ? 系统组成 – 空间部分 ? 卫星:发送导航定位信号(信号: 4.9996MHz ? 30 = 149.988MHz; ? ;星 大地测量多普勒接收 4.9996MHz 80 = 399.968MHz 机 - 1 历) ( ) MX1502 ? 卫星星座 – 由6颗卫星构成,6轨道面, 轨道高度1075km – 地面控制部分 ? 包括:跟踪站、计算中心、注入站、 控制中心和海军天文台 用户部分 大地测量多普勒接收 – 机 - 2 ? 多普勒接收机 (CMA751)GPS原理及其应用绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > 子午卫星系统及其局限性 子午卫星系统及其局限性 ? 应用领域 – 海上船舶的定位 – 大地测量 ? 精度 多普勒单点定位 – 单点定位:15次合格卫星通 过(两次通过之间的时间间 隔为0.8h ~ 1.6h),精度约为 10m – 联测定位: 各站共同观测17 次合格卫星通过,精度约为 多普勒联测定位 0.5mGPS原理及其应用 绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > 子午卫星系统及其局限性 子午卫星系统及其局限性 ? 系统缺陷 – 卫星少,观测时间和 TRANSIT系统 间隔时间长,无法提 § 卫星:6颗 § 极地轨道 供实时导航定位服务 § 轨道高度:1075km § 信号频率:400MHz、150MHz – 导航定位精度低 § 绝对定位精度:1m § 相对定位精度:0.1m~0.5m 卫星信号频率低,不 § 定位原理:多普勒定位 – § 存在问题:卫星少,无法实现实时 利于补偿电离层折射 定位;轨道低,难以精密定轨;频 效应的影响 率低,难以消除电离层影响。 – 卫星轨道低,难以进 行精密定轨GPS原理及其应用 绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > GPS的发展简史 GPS的发展简史——方案论证阶段 ? 1973年12月,美国国防部批准研制GPS。 ? 1978年2月22日,第1颗GPS试验卫星发射成 功。 ? 从1973年到1979年,共发射了4颗试验卫星。 研制了地面接收机及建立地面跟踪网。 GPS原理及其应用 绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > GPS的发展简史 GPS的发展简史——全面研制和试验阶段 ? 从1979年到1987年,又陆续发射了7颗试验 卫星,研制了各种用途接收机。实验表明, GPS定位精度远远超过设计标准。 GPS原理及其应用 绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > GPS的发展简史 GPS的发展简史——实用组网阶段 ? 1989年2月14日,第1颗GPS工作卫星发射成 功。 ? 1991年,在海湾战争中,GPS首次大规模用 于实战。 ? 1993年底实用的GPS网即(21+3)GPS星座 已经建成,今后将根据计划更换失效的卫星。 ? 1995年7月17日,GPS达到FOC – 完全运行 能力(Full Operational Capability)。GPS原理及其应用 §1.2 GPS在各个领域中的应用GPS原理及其应用 绪论 > GPS在各个领域中的应用 GPS在军事中的应用 美国海军核潜艇 配备GPS的士兵 GPS导航的舰载飞弹 GPS原理及其应用 绪论 > GPS在各个领域中的应用 GPS在交通运输业中的应用 ? 航运、航空搜索 ? 陆路交通(车辆导航、监控) ? 船舶远洋导航和进港引水GPS原理及其应用 绪论 > GPS在各个领域中的应用 GPS在测量中的应用 ? 建立和维持全球性的参考框架GPS原理及其应用 绪论 > GPS在各个领域中的应用 GPS在测量中的应用 ? 板块运动和监测GPS原理及其应用 绪论 > GPS在各个领域中的应用 GPS在测量中的应用 ? 建立各级国家平面控制网GPS原理及其应用 绪论 > GPS在各个领域中的应用 GPS在测量中的应用 ? 布设城市控制网、工程测量控制网,进行各 种工程测量 定向天线 全向天线 Modem 基准站1 市话网 基准站3 市话网 用户 基准站2 市话网 用户 基准站4 市话网 FM电台 监控分析中心 市 电 基准站 卫星定位信号 5 进入移动电 信 发射台 话系统 局 市话网 深圳市连续运行卫星定位导航服务系统结构及通信网络示意图GPS原理及其应用 绪论 > GPS在各个领域中的应用 GPS在测量中的应用 ? 在航空摄影测量、地籍测量、海洋测量中的 应用GPS原理及其应用 绪论 > GPS在各个领域中的应用 GPS在其他领域中的应用 ? 精细农业 ? 遥感 ? 卫星定轨 ? 资源勘探 ? 个人旅游及野外探险 ? 电力、广播、电视、通讯等网络的时间同步、 时间传递 ? ….GPS原理及其应用 (一) 武汉大学 测绘学院 GPS原理及其应用课程组GPS原理及其应用 第一章 绪 论 §1.1 全球定位系统的产生、发展及前景 §1.2 GPS在各个领域中的应用GPS原理及其应用 §1.1 全球定位系统的产生、发展及前景GPS原理及其应用 绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > 什么是全球定位系统 什么是GPS? ? GPS的英文全称是 Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System 简称GPS,有时也被称作NAVSTAR GPS。 其意为“导航星测时与测距全球 定位系统”,或简称全球定位系 统。GPS原理及其应用绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > GPS概述① GPS概述① ? 建立国家 – 美国 ? 目的 – 在全球范围内,提供实时、连续、全天候的导 航定位及授时服务 ? 开始筹建时间 – 1973年 ? 完全建成时间 – 1995年GPS原理及其应用绪论绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > GPS概述② GPS概述② ? 系统构成 – 空间部分、地面控制部分、用户部分 ? 服务方式 – 通过由多颗卫星所组成的卫星星座提供导航定位服务 ? 定位原理 – 距离交会 ? 测距原理 – 被动式电磁波测距 ? 特点 – 全球覆盖、全天候、不间断、精度高GPS原理及其应用绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > 常规(地面)定位方法 常规(地面)定位方法 ? 近、现代的常规定位方法 – 采用的仪器设备 ? 尺:铟钢尺 ? 光学仪器:经纬仪,水准仪 ? 电磁波或激光仪器:测距仪 ? 综合多种技术的仪器:全站仪 – 观测值 ? 角度或方向观测 ? 距离观测 ? 天文观测方法GPS原理及其应用绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > 常规(地面)定位方法的局限性 常规定位方法的局限性 ? 需要事先布设大量的地面控制点/地面站 ? 无法同时精确确定点的三维坐标 ? 观测受气候、环境条件限制 ? 观测点之间需要保证通视 – 需要修建觇标/架设高大的天线 – 边长受到限制 – 观测难度大 – 效率低:无用的中间过渡点 ? 受系统误差影响大,如地球旁折光 ? 难以确定地心坐标GPS原理及其应用绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > 子午卫星系统及其局限性 子午卫星系统及其局限性 ? 系统简介 – NNSS – Navy Navigation Satellite System(海军导航卫星系统),由 于其卫星轨道为极地轨道,故也称 为Transit(子午卫星系统) 子午卫星 – 采用利用多普勒效应进行导航定位, 也被称为多普勒定位系统 – 美国研制、建立 – 1964年1月建成 – 1967年7月解密供民用 子午卫星星座GPS原理及其应用绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > 子午卫星系统及其局限性 子午卫星系统及其局限性 ? 系统组成 – 空间部分 ? 卫星:发送导航定位信号(信号: 4.9996MHz ? 30 = 149.988MHz; ? ;星 大地测量多普勒接收 4.9996MHz 80 = 399.968MHz 机 - 1 历) ( ) MX1502 ? 卫星星座 – 由6颗卫星构成,6轨道面, 轨道高度1075km – 地面控制部分 ? 包括:跟踪站、计算中心、注入站、 控制中心和海军天文台 用户部分 大地测量多普勒接收 – 机 - 2 ? 多普勒接收机 (CMA751)GPS原理及其应用绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > 子午卫星系统及其局限性 子午卫星系统及其局限性 ? 应用领域 – 海上船舶的定位 – 大地测量 ? 精度 多普勒单点定位 – 单点定位:15次合格卫星通 过(两次通过之间的时间间 隔为0.8h ~ 1.6h),精度约为 10m – 联测定位: 各站共同观测17 次合格卫星通过,精度约为 多普勒联测定位 0.5mGPS原理及其应用 绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > 子午卫星系统及其局限性 子午卫星系统及其局限性 ? 系统缺陷 – 卫星少,观测时间和 TRANSIT系统 间隔时间长,无法提 § 卫星:6颗 § 极地轨道 供实时导航定位服务 § 轨道高度:1075km § 信号频率:400MHz、150MHz – 导航定位精度低 § 绝对定位精度:1m § 相对定位精度:0.1m~0.5m 卫星信号频率低,不 § 定位原理:多普勒定位 – § 存在问题:卫星少,无法实现实时 利于补偿电离层折射 定位;轨道低,难以精密定轨;频 效应的影响 率低,难以消除电离层影响。 – 卫星轨道低,难以进 行精密定轨GPS原理及其应用 绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > GPS的发展简史 GPS的发展简史——方案论证阶段 ? 1973年12月,美国国防部批准研制GPS。 ? 1978年2月22日,第1颗GPS试验卫星发射成 功。 ? 从1973年到1979年,共发射了4颗试验卫星。 研制了地面接收机及建立地面跟踪网。 GPS原理及其应用 绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > GPS的发展简史 GPS的发展简史——全面研制和试验阶段 ? 从1979年到1987年,又陆续发射了7颗试验 卫星,研制了各种用途接收机。实验表明, GPS定位精度远远超过设计标准。 GPS原理及其应用 绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > GPS的发展简史 GPS的发展简史——实用组网阶段 ? 1989年2月14日,第1颗GPS工作卫星发射成 功。 ? 1991年,在海湾战争中,GPS首次大规模用 于实战。 ? 1993年底实用的GPS网即(21+3)GPS星座 已经建成,今后将根据计划更换失效的卫星。 ? 1995年7月17日,GPS达到FOC – 完全运行 能力(Full Operational Capability)。GPS原理及其应用 §1.2 GPS在各个领域中的应用GPS原理及其应用 绪论 > GPS在各个领域中的应用 GPS在军事中的应用 美国海军核潜艇 配备GPS的士兵 GPS导航的舰载飞弹 GPS原理及其应用 绪论 > GPS在各个领域中的应用 GPS在交通运输业中的应用 ? 航运、航空搜索 ? 陆路交通(车辆导航、监控) ? 船舶远洋导航和进港引水GPS原理及其应用 绪论 > GPS在各个领域中的应用 GPS在测量中的应用 ? 建立和维持全球性的参考框架GPS原理及其应用 绪论 > GPS在各个领域中的应用 GPS在测量中的应用 ? 板块运动和监测GPS原理及其应用 绪论 > GPS在各个领域中的应用 GPS在测量中的应用 ? 建立各级国家平面控制网GPS原理及其应用 绪论 > GPS在各个领域中的应用 GPS在测量中的应用 ? 布设城市控制网、工程测量控制网,进行各 种工程测量 定向天线 全向天线 Modem 基准站1 市话网 基准站3 市话网 用户 基准站2 市话网 用户 基准站4 市话网 FM电台 监控分析中心 市 电 基准站 卫星定位信号 5 进入移动电 信 发射台 话系统 局 市话网 深圳市连续运行卫星定位导航服务系统结构及通信网络示意图GPS原理及其应用 绪论 > GPS在各个领域中的应用 GPS在测量中的应用 ? 在航空摄影测量、地籍测量、海洋测量中的 应用GPS原理及其应用 绪论 > GPS在各个领域中的应用 GPS在其他领域中的应用 ? 精细农业 ? 遥感 ? 卫星定轨 ? 资源勘探 ? 个人旅游及野外探险 ? 电力、广播、电视、通讯等网络的时间同步、 时间传递 ? ….GPS原理及其应用 (一) 武汉大学 测绘学院 GPS原理及其应用课程组GPS原理及其应用 第一章 绪 论 §1.1 全球定位系统的产生、发展及前景 §1.2 GPS在各个领域中的应用GPS原理及其应用 §1.1 全球定位系统的产生、发展及前景GPS原理及其应用 绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > 什么是全球定位系统 什么是GPS? ? GPS的英文全称是 Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System 简称GPS,有时也被称作NAVSTAR GPS。 其意为“导航星测时与测距全球 定位系统”,或简称全球定位系 统。GPS原理及其应用绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > GPS概述① GPS概述① ? 建立国家 – 美国 ? 目的 – 在全球范围内,提供实时、连续、全天候的导 航定位及授时服务 ? 开始筹建时间 – 1973年 ? 完全建成时间 – 1995年GPS原理及其应用绪论绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > GPS概述② GPS概述② ? 系统构成 – 空间部分、地面控制部分、用户部分 ? 服务方式 – 通过由多颗卫星所组成的卫星星座提供导航定位服务 ? 定位原理 – 距离交会 ? 测距原理 – 被动式电磁波测距 ? 特点 – 全球覆盖、全天候、不间断、精度高GPS原理及其应用绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > 常规(地面)定位方法 常规(地面)定位方法 ? 近、现代的常规定位方法 – 采用的仪器设备 ? 尺:铟钢尺 ? 光学仪器:经纬仪,水准仪 ? 电磁波或激光仪器:测距仪 ? 综合多种技术的仪器:全站仪 – 观测值 ? 角度或方向观测 ? 距离观测 ? 天文观测方法GPS原理及其应用绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > 常规(地面)定位方法的局限性 常规定位方法的局限性 ? 需要事先布设大量的地面控制点/地面站 ? 无法同时精确确定点的三维坐标 ? 观测受气候、环境条件限制 ? 观测点之间需要保证通视 – 需要修建觇标/架设高大的天线 – 边长受到限制 – 观测难度大 – 效率低:无用的中间过渡点 ? 受系统误差影响大,如地球旁折光 ? 难以确定地心坐标GPS原理及其应用绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > 子午卫星系统及其局限性 子午卫星系统及其局限性 ? 系统简介 – NNSS – Navy Navigation Satellite System(海军导航卫星系统),由 于其卫星轨道为极地轨道,故也称 为Transit(子午卫星系统) 子午卫星 – 采用利用多普勒效应进行导航定位, 也被称为多普勒定位系统 – 美国研制、建立 – 1964年1月建成 – 1967年7月解密供民用 子午卫星星座GPS原理及其应用绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > 子午卫星系统及其局限性 子午卫星系统及其局限性 ? 系统组成 – 空间部分 ? 卫星:发送导航定位信号(信号: 4.9996MHz ? 30 = 149.988MHz; ? ;星 大地测量多普勒接收 4.9996MHz 80 = 399.9
关 键 词:
武汉大学GPS原理及其应用1 ppt、pptx格式 免费阅读 下载 天天文库
 天天文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
关于本文
本文标题:武汉大学GPS原理及其应用1
链接地址: https://www.wenku365.com/p-39767804.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服点击这里,给天天文库发消息,QQ:1290478887 - 联系我们

本站为“文档C2C交易模式”,即用户上传的文档直接卖给(下载)用户,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有【成交的100%(原创)】。本站是网络服务平台方,若您的权利被侵害,侵权客服QQ:1290478887 欢迎举报。

1290478887@qq.com 2017-2027 https://www.wenku365.com 网站版权所有

粤ICP备19057495号 

收起
展开