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gps定位原理ppt課件(2)(已修改)

2026-05-08 18:15 本頁面

　

【正文】一、什么是全球定位系統（ GPS） GPS是美國軍方研制的第二代衛星導航系統 ? 全球通用 ? 24小時可以定位，測速和授時 ? 用戶設備成本低廉 ? 確保美國軍事安全，服務于全球戰略 ? 導航精度可達 10—20m ? 取代現存各種導航系統 GPS的優勢全球地面連續覆蓋，衛星數目多且分布合理功能多、精度高，連續提供動態目標的三維位置信息、三維速度和時間信息實時定位速度快抗干擾性能好，保密性強對大地測量的優勢 ? 作用靈活，操作簡便 – 無需站間通視，與地面點的幾何圖形無關 ? 定位精度高 ? 觀測時間短，經濟效益高 ? 全天候作業 GPS 系統的組成地面控制部分：中心控制系統實現時間同步跟蹤衛星進行定軌空間部分：提供星歷和時間信息發射偽距和載波信號提供其它輔助信息用戶部分：接收衛星信號記錄處理數據提供導航定位信息 24顆衛星 (21+3) 6個軌道平面 55186。軌道傾角 2萬 km軌道高度 (地面高度 ) 12小時 (恒星時 )軌道周期 5個多小時出現在地平線以上 (每顆星 ) 目前軌道上實際運行的衛星個數已經超過了 32顆空間部分 —GPS衛星地面控制部分 55 Hawaii Ascencion Diego Garcia kwajalein Colorado springs 一個主控站： Colorado springs 三個注入站： Ascencion Diego Garcia kwajalein 五個監測站 =1個主控站 +3個注入站 + Hawaii ——監測站完成對 GPS衛星信號的連續觀測，搜集當地的氣象數據，觀測數據經計算機處理后傳送到主控站。地面控制部分 ——主控站協調和管理所有地面監控系統的工作，還進行下列工作： ? 根據本站和其它監測站的觀測數據，推算編制各衛星的星歷、衛星鐘差和大氣層的修正參數，并將這些數據傳送到注入站。 ? 提供時間基準。各監測站和 GPS衛星的原子鐘均應與主控站的原子鐘同步，或測量出其間的鐘差，并將這些鐘差信息編入導航電文，送到注入站。 ? 調整偏離軌道的衛星，使之沿預定的軌道運行。 ? 用備用衛星以代替失效的工作衛星。地面控制部分 ——注入站注入站是在主控站的控制下，將主控站推算和編制的衛星星歷、鐘差、導航電文和其它控制指令等，注入到相應衛星的存儲系統中，并監測注入信息的正確性。地面控制部分用戶部分 ? 用戶設備包括 GPS接收機和相應的數據處理軟件。 ? GPS接收機包括接收天線、主機和電源。 ? GPS接收機的任務是捕獲衛星信號，跟蹤并鎖定衛星信號，對接收到的信號進行處理，測量出測距信號從衛星傳播到接收機天線的時間間隔，譯出衛星廣播的導航電文，實時計算接收機天線的三維坐標、速度和時間。二、 GPS定位的基本原理 ρ2 ρ1 ρ3 ρ4 A B C D 確定衛星與接收機之間的距離 ρ為。 2 2 2 22 2 2 22 2 2 22

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