GPS定位主講教師：《無人機傳感器技術(shù)》概述1發(fā)展歷史2目錄組成部分3概述01概述基本信息GPS是美國從20世紀70年代開始研制，歷時20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位功能的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。概述基本信息GPS特點:全天候、高精度、自動化、高效益。GPS成功地應用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、運載工具導航和管制、地殼運動監(jiān)測、工程變形監(jiān)測、資源勘察、地球動力學等多種學科中，從而給測繪領(lǐng)域帶來了一場深刻的技術(shù)革命。發(fā)展歷史02發(fā)展歷史前身GPS的前身是1958年美國軍方研制的一種子午儀(Transit)衛(wèi)星定位系統(tǒng)，1964年正式投入使用。該系統(tǒng)用5-6顆衛(wèi)星組成的星網(wǎng)工作，每天最多繞過地球13圈，并且無法給出高度信息。發(fā)展歷史前身子午儀衛(wèi)星定位系統(tǒng)使得研發(fā)部門對衛(wèi)星定位取得了初步的經(jīng)驗，并驗證了由衛(wèi)星系統(tǒng)進行定位的可行性，為GPS的研制做了鋪墊。發(fā)展歷史研發(fā)20世紀70年代，陸、海、空三軍聯(lián)合研制了新一代全球定位系統(tǒng)。經(jīng)過20余年的研究實驗，全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛(wèi)星星座布設完成。發(fā)展歷史研發(fā)GPS現(xiàn)在已升級到第三代，保持其在導航定位系統(tǒng)的霸主地位。GPS是全球范圍內(nèi)精度最高、覆蓋范圍最廣的導航定位系統(tǒng)。發(fā)展歷史參數(shù)最初的GPS計劃方案：將24顆衛(wèi)星放置在互成120度的三個軌道上。每個軌道上有8顆衛(wèi)星，地球上任何一點均能觀測到6-9顆衛(wèi)星。粗碼精度可達100m，精碼精度為10m。發(fā)展歷史參數(shù)1988年進行最后一次修改：21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星工作在互成60度的6個軌道上。組成部分03組成部分概述GPS系統(tǒng)空間部分地面監(jiān)控部分用戶部分組成部分空間部分結(jié)構(gòu)：GPS衛(wèi)星的主體呈圓柱形，兩側(cè)有太陽能帆板，能自動對日定向。太陽能電池為衛(wèi)星提供工作用電。每顆衛(wèi)星都配備有多臺原子鐘，可為衛(wèi)星提供高精度的時間標準。衛(wèi)星上帶有燃料和噴管，可在地面控制系統(tǒng)的控制下調(diào)整自己的運行軌道。組成部分空間部分并將測距碼和導航電文調(diào)制在載波上播發(fā)給用戶。按照地面控制系統(tǒng)的命令調(diào)整軌道，調(diào)整衛(wèi)星鐘，修復故障或啟用備用件以維護整個系統(tǒng)的正常工作。接收并存儲來自地面控制系統(tǒng)的導航電文。在原子鐘的控制下自動生成測距碼和載波。√√√√GPS衛(wèi)星基本功能組成部分控制部分地面監(jiān)控部分監(jiān)測站主控站注入站組成部分控制部分地面監(jiān)控部分監(jiān)測站主控站注入站雙頻GPS接收機高精度原子鐘氣象參數(shù)測試儀計算機功能：完成對GPS衛(wèi)星信號的連續(xù)觀測，將搜集的數(shù)據(jù)和當?shù)貧庀笥^測資料經(jīng)過處理后傳送到主控站。功能：協(xié)調(diào)管理地面監(jiān)控系統(tǒng)，將監(jiān)測站的觀測資料聯(lián)合處理，推算衛(wèi)星的星歷、衛(wèi)星鐘差和大氣修正參數(shù)，并將這些數(shù)據(jù)編制成導航電文送到注入站；調(diào)整偏離軌道的衛(wèi)星.功能：將主控站編制的導航電文、衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘差的改正數(shù)等注入相應的衛(wèi)星。組成部分用戶部分用戶設備主要由GPS接收機、硬件和數(shù)據(jù)處理軟件、微處理機及終端設備組成；GPS接收機由主機、天線和電源組成。組成部分用戶部分功能：捕獲、跟蹤并鎖定衛(wèi)星信號；對接收的衛(wèi)星信號進行處理，測量出G