第八講 衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)組成

1、主講：周建鄭主講：周建鄭2本次課主要內(nèi)容本次課主要內(nèi)容3111(,)X YZ(, ,)X Y Z已知量：已知量：GPSGPS定位實(shí)質(zhì)定位實(shí)質(zhì)衛(wèi)星位置觀測(cè)量：觀測(cè)量：計(jì)算方法：計(jì)算方法：衛(wèi)星至接收機(jī)之間距離空間距離后方交會(huì)接收機(jī)三維位置待求量：待求量：c已知量如何獲??？已知量如何獲取？待求量：待求量：4衛(wèi)星星歷衛(wèi)星星歷一組軌道參數(shù)值軌道參數(shù)值衛(wèi)星播發(fā)的對(duì)應(yīng)某一時(shí)刻某一時(shí)刻(, ,)X Y Z星歷如何計(jì)算出來(lái)的哪？星歷如何計(jì)算出來(lái)的哪？5GPS系統(tǒng)工作流程監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)站主控站主控站注入站注入站空間部分空間部分用戶部分用戶部分地面監(jiān)控部分地面監(jiān)控部分4月5日4月6日6GPSGPS系統(tǒng)由三部分組成系統(tǒng)由

2、三部分組成地面監(jiān)控部分地面監(jiān)控部分空間衛(wèi)星部分空間衛(wèi)星部分用戶接收部分用戶接收部分7本次課主要內(nèi)容本次課主要內(nèi)容85555夏威夷夏威夷阿森松阿森松迭哥迭哥伽西亞伽西亞卡瓦加蘭卡瓦加蘭科羅拉多科羅拉多斯平士斯平士主控站：主控站：一個(gè)注入站：注入站：三個(gè)監(jiān)測(cè)站：監(jiān)測(cè)站：五個(gè)聯(lián)合空間運(yùn)行中心美國(guó)空軍基地+美國(guó)國(guó)家圖像制圖局 92.1 2.1 監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)站前提條件：前提條件：已知點(diǎn)位的精確WGS-84WGS-84坐標(biāo)坐標(biāo)組成組成雙頻GPS接收機(jī)環(huán)境數(shù)據(jù)傳感器原子鐘電子計(jì)算機(jī)偽距偽距氣象數(shù)據(jù)氣象數(shù)據(jù)時(shí)間時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)主控站主控站數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸102.2 2.2 主控站主控站收集數(shù)據(jù)：收集數(shù)據(jù)：各

3、監(jiān)測(cè)站的偽距、衛(wèi)星時(shí)鐘和工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)站自身狀態(tài)數(shù)據(jù)。數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)處處理理衛(wèi)星位置衛(wèi)星位置衛(wèi)星星歷衛(wèi)星狀態(tài)時(shí)鐘改正大氣傳播改正注入站注入站導(dǎo)航電文導(dǎo)航電文監(jiān)測(cè)與協(xié)調(diào)監(jiān)測(cè)與協(xié)調(diào)調(diào)度衛(wèi)星調(diào)度衛(wèi)星組成：組成：大型計(jì)算機(jī)大型計(jì)算機(jī)科羅拉多科羅拉多 施里弗空軍基地施里弗空軍基地112.3 2.3 注入站注入站接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)導(dǎo)航電文注入數(shù)據(jù)注入數(shù)據(jù)報(bào)告自身工作狀態(tài)報(bào)告自身工作狀態(tài)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)C C波段發(fā)射機(jī)波段發(fā)射機(jī)3.66m3.66m拋物面天線拋物面天線數(shù)據(jù)上傳頻率：數(shù)據(jù)上傳頻率：每天3次衛(wèi)星型號(hào)衛(wèi)星型號(hào)持續(xù)天數(shù)持續(xù)天數(shù)BlockI BlockI 3 34 4BlockII BlockII

4、1414BlockIIABlockIIA180180BlockIIRBlockIIR18018012本次課主要內(nèi)容本次課主要內(nèi)容131212小時(shí)小時(shí)( (恒星時(shí)恒星時(shí)) )軌道周期軌道周期高度角大于15衛(wèi)星高度角大于10衛(wèi)星4 48 8顆顆1010顆顆20200km20200km軌道高度軌道高度( (地面高度地面高度) )6 6個(gè)軌道平面?zhèn)€軌道平面超過(guò)超過(guò)2424顆衛(wèi)星顆衛(wèi)星5555軌道傾角軌道傾角14類型：類型：BlockI ，BlockII，BlockIIA，BlockIIR和BlockIIFBlock IIRBlockIBlock IIABlock IIFBlock IIRBlock I

5、IA153.33.3 衛(wèi)星作用衛(wèi)星作用接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)執(zhí)行命令執(zhí)行命令發(fā)播信號(hào)發(fā)播信號(hào)組成組成太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能電池板、鎳鎳- -鎘蓄電池鎘蓄電池 原子鐘原子鐘 導(dǎo)航電文其它信息修正軌道、啟用時(shí)鐘16小型原子鐘小型原子鐘鐘 型時(shí)鐘頻率/Hz每日穩(wěn)定度鐘差1s所需時(shí)間/a銣銣 鐘鐘6 834 682 61310-123萬(wàn)銫 鐘9 192 631 77010-1330萬(wàn)氫 鐘1 420 405 75110-153000萬(wàn)石英鐘石英鐘5 000 00010-93030衛(wèi)星時(shí)鐘穩(wěn)定性為什么要改正衛(wèi)星鐘差？為什么要改正衛(wèi)星鐘差？17本次課主要內(nèi)容本次課主要內(nèi)容18信號(hào)通道微處理器輸入輸出存儲(chǔ)器電源19按用途按用途按攜帶形式按攜帶形式 按工作原理按工作原理 按載波頻率按載波頻率 GPSGPS信號(hào)接收機(jī)分類信號(hào)接收機(jī)分類 導(dǎo)航型、測(cè)地型和授時(shí)型導(dǎo)航型、測(cè)地型和授時(shí)型 碼接收機(jī)和無(wú)碼接收機(jī)碼接收機(jī)和無(wú)碼接收機(jī) 單頻接收機(jī)和雙頻接收機(jī)單頻接收機(jī)和雙頻接收機(jī) 袖珍式、背負(fù)式、車載式、袖珍式、背負(fù)式、車載式、艦用式、空（飛機(jī)）載式、艦用式、空（飛機(jī)）載式、彈載式和星載式彈載式和星載式 20Trimble 5700華測(cè)X9021車載導(dǎo)航22本次課主要內(nèi)容本次課主要內(nèi)容23主控站主控站注入站注入站監(jiān)