全球定位系統(tǒng)GPS課件

全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)老師：劉文雄全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)老師：劉文雄全球定位系統(tǒng)（GPS）前身為「海軍導航衛(wèi)星系統(tǒng)」，該系統(tǒng)使得研發(fā)部門對衛(wèi)星定位取得了初步的經(jīng)驗，並驗證了由衛(wèi)星系統(tǒng)進行定位的可行性，為GPS系統(tǒng)的研製埋下了鋪墊。目前擁有24顆GPS衛(wèi)星，最少只需其中4顆衛(wèi)星，就能迅速確定用戶端在地球上所處的位置及海拔高度。全球定位系統(tǒng)（GPS）前身為「海軍導航衛(wèi)星系統(tǒng)」，該系統(tǒng)使得位於軌道中的GPS衛(wèi)星，圖片來自NASA在測試架上的GPS衛(wèi)星，圖片來自維基百科位於軌道中的GPS衛(wèi)星，圖片來自NASA在測試架上的GPS衛(wèi)GPS架構(gòu)分為三大部份傳送用戶端所需導航資料GPS主控中心地面天線傳回資訊監(jiān)控站---關(guān)島---夏威夷---阿拉斯加---溫登堡空軍基地---加州太空部份GPS架構(gòu)分為三大部份傳送用戶端所需導航資料GPS主控中心GPS的六大特點全天候，不受任何天氣的影響全球覆蓋（高達98%）三維定點定速定時高精度快速、省時、高效率應用廣泛、多功能可移動定位GPS的六大特點全天候，不受任何天氣的影響影響GPS訊號接收之因素全球定位衛(wèi)星GPS因為其接收方便，定位精確度高，目前已被廣泛使用於導航及測量等方面。影響GPS接收訊號的因素而造成誤差，其來源可以歸納成三個方面。選擇性使用多路徑效應週波差影響GPS訊號接收之因素全球定位衛(wèi)星GPS因為選擇性使用SelectiveAvailability

美國國防部執(zhí)行，這個功能可以設(shè)定將衛(wèi)星訊號辨識的抽樣錯誤率提高，導致地形地物的精確度降低到100公尺以上，以避免作為巡弋飛彈的精確導引之用。前美國柯林頓總統(tǒng)在2000年5月1日宣布全面解除GPS衛(wèi)星訊號的「選擇性干擾」選擇性使用SelectiveAvailability美多路徑效應Multi-patheffect

GPS接收機於車內(nèi)、接近於高建物或隆起之高地，皆造成衛(wèi)星訊號阻擋接收到的衛(wèi)星數(shù)目減少，接收機周邊越多阻礙物時，接收機就越難定位。多路徑效應Multi-patheffect週波差Cycleslips

衛(wèi)星訊號傳送過程中，因外界干擾導致訊號中斷，因而無法持續(xù)作相位追蹤。此時，整數(shù)週波值將會產(chǎn)生不連續(xù)的現(xiàn)象，影響相位觀測測距。經(jīng)由解出並補足其不連續(xù)的整數(shù)週波值，或以相位差方式消除其影響。週波差Cycleslips衛(wèi)星訊號傳送過程中，因外界干GPS之導航定位基本原理GPS之原理，是以衛(wèi)星為已知控制(參考)點來進行地面上的三角交會測量，並增加一些技術(shù)細節(jié)的設(shè)計，使得測距的處理更簡易且準確。GPS衛(wèi)星離地面距離的量測可透過二種方式計算虛擬距離量測載波相位量測GPS之導航定位基本原理GPS之原理，是以衛(wèi)星為已知控制(參虛擬距離量測GPS衛(wèi)星其上之振盪器產(chǎn)生之頻率藉由無線電波以光速傳送到地面，接收器接收到GPS衛(wèi)星的訊號後往前推，即可比對出相同的訊號為多久前產(chǎn)生。時間差與光速的相乘積即為GPS衛(wèi)星與地面接收器間的距離，亦稱虛擬距離。虛擬距離量測GPS衛(wèi)星其上之振盪器產(chǎn)生之頻率藉由無線電波以光載波相位量測利用載波相位量測GPS衛(wèi)星離地面的距離，其原理亦同虛擬距離之量測，亦即GPS衛(wèi)星本身廣播之載波相對位置與接收器所產(chǎn)生之相對位置間的差值，此差值與載波波長之相乘積即得距離量。載波相位量測利用載波相位量測GPS衛(wèi)星離地面的距離，其原理地球質(zhì)量中心地球質(zhì)量中心XZYPNbaλΨXZYPNbaλΨ臺灣地區(qū)GPS接收狀況全球定位衛(wèi)星軌道分布與傾角，對於地球上的任何一個經(jīng)緯度不同的區(qū)域，在不同時間下接收到全球定位衛(wèi)星訊號的可用性有相當大的差異，但在飛航條件下，各地區(qū)進行研發(fā)區(qū)域擴增系統(tǒng)。課本7-17頁~7~25頁的圖顯示可用性結(jié)果

臺灣地區(qū)GPS接收狀況全球定位衛(wèi)星軌道分布與傾角，對於地球上GPS的應用美國ITA一九九八年全球GPS在各類產(chǎn)品銷售依序為汽車衛(wèi)星導航系統(tǒng)、消費性產(chǎn)品、位置定位、追蹤、原廠委託代工、航空、軍事。前四大項與一般大眾日常生活有關(guān)，佔了83.4％，到西元二00三年更高達89.1％。GPS的應用美國ITA全民GPS時代

CASIOPathfinderPAT1GP-1GARMINNavTalk全民GPS時代CASIOPathfinderPAT1G全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)老師：劉文雄全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)老師：劉文雄全球定位系統(tǒng)（GPS）前身為「海軍導航衛(wèi)星系統(tǒng)」，該系統(tǒng)使得研發(fā)部門對衛(wèi)星定位取得了初步的經(jīng)驗，並驗證了由衛(wèi)星系統(tǒng)進行定位的可行性，為GPS系統(tǒng)的研製埋下了鋪墊。目前擁有24顆GPS衛(wèi)星，最少只需其中4顆衛(wèi)星，就能迅速確定用戶端在地球上所處的位置及海拔高度。全球定位系統(tǒng)（GPS）前身為「海軍導航衛(wèi)星系統(tǒng)」，該系統(tǒng)使得位於軌道中的GPS衛(wèi)星，圖片來自NASA在測試架上的GPS衛(wèi)星，圖片來自維基百科位於軌道中的GPS衛(wèi)星，圖片來自NASA在測試架上的GPS衛(wèi)GPS架構(gòu)分為三大部份傳送用戶端所需導航資料GPS主控中心地面天線傳回資訊監(jiān)控站---關(guān)島---夏威夷---阿拉斯加---溫登堡空軍基地---加州太空部份GPS架構(gòu)分為三大部份傳送用戶端所需導航資料GPS主控中心GPS的六大特點全天候，不受任何天氣的影響全球覆蓋（高達98%）三維定點定速定時高精度快速、省時、高效率應用廣泛、多功能可移動定位GPS的六大特點全天候，不受任何天氣的影響影響GPS訊號接收之因素全球定位衛(wèi)星GPS因為其接收方便，定位精確度高，目前已被廣泛使用於導航及測量等方面。影響GPS接收訊號的因素而造成誤差，其來源可以歸納成三個方面。選擇性使用多路徑效應週波差影響GPS訊號接收之因素全球定位衛(wèi)星GPS因為選擇性使用SelectiveAvailability

美國國防部執(zhí)行，這個功能可以設(shè)定將衛(wèi)星訊號辨識的抽樣錯誤率提高，導致地形地物的精確度降低到100公尺以上，以避免作為巡弋飛彈的精確導引之用。前美國柯林頓總統(tǒng)在2000年5月1日宣布全面解除GPS衛(wèi)星訊號的「選擇性干擾」選擇性使用SelectiveAvailability美多路徑效應Multi-patheffect

GPS接收機於車內(nèi)、接近於高建物或隆起之高地，皆造成衛(wèi)星訊號阻擋接收到的衛(wèi)星數(shù)目減少，接收機周邊越多阻礙物時，接收機就越難定位。多路徑效應Multi-patheffect週波差Cycleslips

衛(wèi)星訊號傳送過程中，因外界干擾導致訊號中斷，因而無法持續(xù)作相位追蹤。此時，整數(shù)週波值將會產(chǎn)生不連續(xù)的現(xiàn)象，影響相位觀測測距。經(jīng)由解出並補足其不連續(xù)的整數(shù)週波值，或以相位差方式消除其影響。週波差Cycleslips衛(wèi)星訊號傳送過程中，因外界干GPS之導航定位基本原理GPS之原理，是以衛(wèi)星為已知控制(參考)點來進行地面上的三角交會測量，並增加一些技術(shù)細節(jié)的設(shè)計，使得測距的處理更簡易且準確。GPS衛(wèi)星離地面距離的量測可透過二種方式計算虛擬距離量測載波相位量測GPS之導航定位基本原理GPS之原理，是以衛(wèi)星為已知控制(參虛擬距離量測GPS衛(wèi)星其上之振盪器產(chǎn)生之頻率藉由無線電波以光速傳送到地面，接收器接收到GPS衛(wèi)星的訊號後往前推，即可比對出相同的訊號為多久前產(chǎn)生。時間差與光速的相乘積即為GPS衛(wèi)星與地面接收器間的距離，亦稱虛擬距離。虛擬距離量測GPS衛(wèi)星其上之振盪器產(chǎn)生之頻率藉由無線電波以光載波相位量測利用載波相位量測GPS衛(wèi)星離地面的距離，其原理亦同虛擬距離之量測，亦即GPS衛(wèi)星本身廣播之載波相對位置與接收器所產(chǎn)生之相對位置間的差值，此差值與載波波長之相乘積即得距離量。載波相位量測利用載波相位量測GPS衛(wèi)星離地面的距離，其原理地球質(zhì)量中心地球質(zhì)量中心XZYPNbaλΨXZYPNbaλΨ臺灣地區(qū)GPS接收狀況全球定位衛(wèi)星軌道分布與傾角，對於地球上的任何一個經(jīng)緯度不同的區(qū)域，在不同時間下接收到全球定位衛(wèi)星訊號的可用性有相當大的差異，但在飛航條件下，各地區(qū)進行研發(fā)區(qū)域擴增系統(tǒng)。課本7-17頁~7~25頁的圖顯示可用性結(jié)果

臺灣地區(qū)GPS接收狀況全球定位衛(wèi)星軌道分布與傾角，對於地球上GPS的應用美國ITA一九九八年全球G