控制測(cè)量課件GS

第九章GPS衛(wèi)星定位技術(shù)9.1GPS定位概述1957年10月，世界上（前蘇聯(lián)）第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功，標(biāo)志著空間科學(xué)技術(shù)的發(fā)展跨入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。隨著人造地球衛(wèi)星的不斷發(fā)射，利用衛(wèi)星進(jìn)行定位測(cè)量已成為現(xiàn)實(shí)。第一階段：衛(wèi)星僅作為觀測(cè)目標(biāo)第二階段：多普勒衛(wèi)星定位第三階段：GPS定位系統(tǒng)GPS全球定位系統(tǒng)的建立1973年12月，美國(guó)國(guó)防部出于軍事戰(zhàn)略的考慮，建立了全球定位系統(tǒng)（GPS）。全球定位系統(tǒng)（GPS）計(jì)劃經(jīng)歷了以下三個(gè)階段：1974—1978年方案論證1979—1987年系統(tǒng)論證1988—1993年生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)GLONASS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng):起步比GPS晚9年（1982年），1996年1月18日整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行。GLONASS系統(tǒng)在系統(tǒng)組成和工作原理上與GPS類似，也是有空間衛(wèi)星星座、地面控制和用戶設(shè)備三大部分組成。系統(tǒng)可供國(guó)防和民用，不帶任何限制，也不計(jì)劃對(duì)用戶收費(fèi)。GLONASS衛(wèi)星星座GLONASS衛(wèi)星伽利略GNSS系統(tǒng)：1994年開始，歐盟對(duì)系統(tǒng)方案論證。2002年3月，歐盟15國(guó)交通部長(zhǎng)一致同意該系統(tǒng)的建設(shè)，計(jì)劃2008年完成系統(tǒng)部署并投入使用。GNSS系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)思想：與GPS/GLONASS不同，完全從民用出發(fā)；可與GPS/GLONASS系統(tǒng)有機(jī)的兼容；有償?shù)膶?duì)民用開放（商用），高精度。雙星導(dǎo)航定位系統(tǒng)（北斗一號(hào)）：空間部分——GPS衛(wèi)星星座三大部分地面控制部分——地面監(jiān)控系統(tǒng)用戶設(shè)備部分——GPS信號(hào)接收機(jī)§9.2GPS系統(tǒng)組成用戶部分主控站USCG空間部分地面控制部分衛(wèi)星星座的基本參數(shù)：21+3顆衛(wèi)星，6個(gè)軌道面，衛(wèi)星高度20200km，軌道傾角55度，衛(wèi)星運(yùn)行周期11小時(shí)58分（恒星時(shí)12小時(shí)），載波頻率為1575.42和1227.60MHz。GPS工作衛(wèi)星及其星座GP妥S衛(wèi)星各種漫車載華型：用戶奔設(shè)備洽部分—洗GP汗S信號(hào)晃接收魚機(jī)各種同手持割機(jī)：一體紡機(jī)：GJ嶄S3淚00靜態(tài)泛接收仁機(jī)F3俘0靜態(tài)比接輝收機(jī)Sm本ar販t3貍10傍0I懷S傻瓜區(qū)型徠卡GP優(yōu)S1脫20有0南方茄測(cè)繪S8賀08天測(cè)As匯ht秘ec僵h藍(lán)牙扛接收江機(jī)：“天煉目領(lǐng)躍航”膛汽車跨衛(wèi)星絕定位煩導(dǎo)航經(jīng)系統(tǒng)98城00天王蘆星海征洋水隔上測(cè)大量系駱統(tǒng)(R妄TK涌)返回§9景.3班GP督S特點(diǎn)欣及應(yīng)示用（1）定位通精度恐高GP蒼S相對(duì)斯定位鼓精度堤在50差km以內(nèi)籍可達(dá)10-6,10鍬0~第50狀0k化m可達(dá)10-7，10獄00頌km以上凱可達(dá)10-9。一、GP膝S系統(tǒng)吐的特他點(diǎn)（2）觀測(cè)碌時(shí)間莫短20起km以內(nèi)眠的相農(nóng)對(duì)靜鈴態(tài)定沫位，盯僅需15涉~2我0分鐘抄；速秧靜態(tài)姐定位足時(shí)，浩流動(dòng)蟲站距耀基準(zhǔn)傅站15火km以內(nèi)誘時(shí)，少流動(dòng)司站觀襖測(cè)僅雕需15堡~2民0分鐘鑒；動(dòng)腎態(tài)定位般僅需免幾秒頓鐘。（3）測(cè)站致間無(wú)否需通訪視只需闊測(cè)站贈(zèng)上空削開闊坡即可寫，布甩點(diǎn)靈覽活。（4）可提鼓供三銷維坐朽標(biāo)經(jīng)典智大地習(xí)測(cè)量漸將平賣面與淡高程盆分別膛施測(cè)槍，GP轟S可同盤時(shí)測(cè)謙定點(diǎn)支的三鄰維坐尼標(biāo)。（5）操作積簡(jiǎn)便隨著談接收散機(jī)的叢不斷償改進(jìn)升，有輔的已塔達(dá)“舉傻瓜旺化”戴。（6）全天獸候作嶼業(yè)可在麗一天24小時(shí)滔內(nèi)任較何時(shí)招間進(jìn)府行。（7）功能登多、嶼應(yīng)用裹廣“GP亂S的應(yīng)標(biāo)用僅等受到謹(jǐn)人們怒想象癥力的掛限制厘！”1、GP搏S系統(tǒng)夠用途宴廣泛導(dǎo)航牢方面剩、軍涌事方像面、陰測(cè)量喚方面蒙、地躍球動(dòng)撓力學(xué)研究另方面儲(chǔ)、氣穗象、悲交通陵管理羨、農(nóng)韻林種遮植方爪面等牢等。2、多元顯化空櫻間資支源環(huán)森境的計(jì)出現(xiàn)目前哭，GP灣S，GL胖ON徐AS撐S，IN勻MA波RS旦AT等系什統(tǒng)都倒具備了絕導(dǎo)航?jīng)]定位婆的功嗚能，偽形成咱了多自元化總的空我間資停源環(huán)境。棗到20監(jiān)10年，GN士SS純屬果民間國(guó)系統(tǒng)突建成傲，GP祥S/銳GL沒(méi)ON主AS刷S/內(nèi)GN役SS將成認(rèn)為國(guó)顧際共禽有、瓶國(guó)際痕共享伸的安全況資源議環(huán)境驅(qū)。二、GP好S系統(tǒng)析的應(yīng)臨用前移景3、GP侮S技術(shù)駕的最撲新進(jìn)亮展GP炮S技術(shù)超的最栽新進(jìn)費(fèi)展代呆表了撫全球鳴衛(wèi)星瞧導(dǎo)航獻(xiàn)定位窩系統(tǒng)的主攝要發(fā)賺長(zhǎng)方魂向，鄉(xiāng)豐目前貴主要閑表現(xiàn)跨為衛(wèi)詞星系撤統(tǒng)、稅定位躍方法和屠接收陸機(jī)三廈個(gè)方夸面的精迅速燥發(fā)展夫。（1）GP夜S現(xiàn)代省化計(jì)領(lǐng)劃實(shí)質(zhì)忍：保頑護(hù)、蔑阻止混、改笨善（2）精你密單仔點(diǎn)定障位技炭術(shù)（3）網(wǎng)顆絡(luò)RT倡K定位勺技術(shù)4、發(fā)展GP呀S產(chǎn)業(yè)今后GP熔S將像萄目前烏汽車贏、無(wú)王線電接通信驕等一垮樣形成產(chǎn)菊業(yè)化織。5、GP卡S的應(yīng)幸用將師進(jìn)入堡人們屠的日詞常生逗活盡管特目前作大多樓數(shù)人論還不北知道島什么芽是GP凱S，但滑有人初預(yù)言顯，GP蠶S將改汁變我通們的急生活架方式尤。GP勤S就像凳移動(dòng)拳電話六、傳輸真機(jī)乎、計(jì)悉算機(jī)陶互聯(lián)艷網(wǎng)對(duì)觀我們角的生紡活的亮影響茶一樣悟，人睜們?nèi)招虺Ｉ然顚⒀鸽x不抬開它男。§9優(yōu).4定位乓原理督及作無(wú)業(yè)模草式衛(wèi)星變定位舅的基宵本原融理1、衛(wèi)星語(yǔ)的位混置原理：根據(jù)瞎地面紡已知宰點(diǎn)的廈坐標(biāo)牛，用辰空間腹距離述前方義交會(huì)嚼的方談法，頓求出豈衛(wèi)星廊的在耗軌位償置。原理：根險(xiǎn)據(jù)空挖中衛(wèi)統(tǒng)星的陜已知坐標(biāo)經(jīng)，用廳空間貼距離后方堤交會(huì)揮的方選法，求