资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,GPS原理及其应用,GPS原理及其应用,(一),1,第一章绪 论,1.1 全球定位系统的产生、发展及前景,1.2 GPS在各个领域中的应用,2,1.1 全球定位系统的产生、发展及前景,3,什么是GPS？,GPS的英文全称是,Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System,简称GPS，有时也被称作NAVSTAR GPS。,其意为“导航星测时与测距全球定位系统”，或简称全球定位系统。,绪论 ,全球定位系统的产生、发展及前景 ,什么是全球定位系统,4,GPS概述,建立国家,美国,目的,在全球范围内，提供实时、连续、全天候的导航定位及授时服务,开始筹建时间,1973年,完全建成时间,1995年,绪论 全球定位系统的产生、发展及前景 GPS概述,5,GPS概述,系统构成,空间部分、地面控制部分、用户部分,服务方式,通过由多颗卫星所组成的卫星星座提供导航定位服务,定位原理,距离交会,测距原理,被动式电磁波测距,特点,全球覆盖、全天候、不间断、精度高,绪论绪论 全球定位系统的产生、发展及前景 ,GPS概述,6,常规（地面）定位方法,近、现代的常规定位方法,采用的仪器设备,尺：铟钢尺,光学仪器：经纬仪，水准仪,电磁波或激光仪器：测距仪,综合多种技术的仪器：全站仪,观测值,角度或方向观测,距离观测,天文观测方法,绪论 全球定位系统的产生、发展及前景 ,常规（地面）定位方法,7,常规定位方法的局限性,需要事先布设大量的地面控制点/地面站,无法同时精确确定点的三维坐标,观测受气候、环境条件限制,观测点之间需要保证通视,需要修建觇标/架设高大的天线,边长受到限制,观测难度大,效率低：无用的中间过渡点,受系统误差影响大，如地球旁折光,难以确定地心坐标,绪论 全球定位系统的产生、发展及前景 ,常规（地面）定位方法的局限性,8,子午卫星系统及其局限性,系统简介,NNSS Navy Navigation Satellite System（海军导航卫星系统），由于其卫星轨道为极地轨道，故也称为Transit（子午卫星系统）,采用利用多普勒效应进行导航定位，也被称为多普勒定位系统,美国研制、建立,1964年1月建成,1967年7月解密供民用,子午卫星,子午卫星星座,绪论,全球定位系统的产生、发展及前景 ,子午卫星系统及其局限性,9,子午卫星系统及其局限性,系统组成,空间部分,卫星：发送导航定位信号（信号：4.9996MHz,30 = 149.988MHz；4.9996MHz,80 = 399.968MHz；星历）,卫星星座 由6颗卫星构成，6轨道面，轨道高度1075km,地面控制部分,包括：跟踪站、计算中心、注入站、控制中心和海军天文台,用户部分,多普勒接收机,大地测量多普勒接收机 - 1,（MX1502）,大地测量多普勒接收机 - 2,（CMA751）,绪论,全球定位系统的产生、发展及前景 ,子午卫星系统及其局限性,10,子午卫星系统及其局限性,应用领域,海上船舶的定位,大地测量,精度,单点定位：15次合格卫星通过（两次通过之间的时间间隔为0.8h 1.6h），精度约为10m,联测定位： 各站共同观测17次合格卫星通过，精度约为0.5m,多普勒联测定位,多普勒单点定位,绪论,全球定位系统的产生、发展及前景 ,子午卫星系统及其局限性,11,子午卫星系统及其局限性,系统缺陷,卫星少，观测时间和间隔时间长，无法提供实时导航定位服务,导航定位精度低,卫星信号频率低，不利于补偿电离层折射效应的影响,卫星轨道低，难以进行精密定轨,TRANSIT系统,卫星：,6,颗,极地轨道,轨道高度：,1075km,信号频率：,400MHz,、,150MHz,绝对定位精度：,1m,相对定位精度：,0.1m0.5m,定位原理：多普勒定位,存在问题：卫星少，无法实现实时定位；轨道低，难以精密定轨；频率低，难以消除电离层影响,。,绪论,全球定位系统的产生、发展及前景 ,子午卫星系统及其局限性,12,GPS的发展简史方案论证阶段,1973年12月，美国国防部批准研制GPS。,1978年2月22日，第1颗GPS试验卫星发射成功。,从1973年到1979年，共发射了4颗试验卫星。研制了地面接收机及建立地面跟踪网。,绪论,全球定位系统的产生、发展及前景 ,GPS的发展简史,13,GPS的发展简史全面研制和试验阶段,从1979年到1987年，又陆续发射了7颗试验卫星，研制了各种用途接收机。实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准。,绪论,全球定位系统的产生、发展及前景 ,GPS的发展简史,14,GPS的发展简史实用组网阶段,1989年2月14日，第1颗GPS工作卫星发射成功。,1991年，在海湾战争中，GPS首次大规模用于实战。,1993年底实用的GPS网即（21+3）GPS星座已经建成，今后将根据计划更换失效的卫星。,1995年7月17日，GPS达到FOC 完全运行能力（Full Operational Capability）。,绪论,全球定位系统的产生、发展及前景 ,GPS的发展简史,15,1.2 GPS在各个领域中的应用,16,GPS在军事中的应用,GPS,导航的舰载飞弹,配备,GPS,的士兵,美国海军核潜艇,绪论,GPS在各个领域中的应用,17,GPS在交通运输业中的应用,航运、航空搜索,陆路交通（车辆导航、监控）,船舶远洋导航和进港引水,绪论,GPS在各个领域中的应用,18,GPS在测量中的应用,建立和维持全球性的参考框架,绪论,GPS在各个领域中的应用,19,GPS在测量中的应用,板块运动和监测,绪论,GPS在各个领域中的应用,20,GPS在测量中的应用,建立各级国家平面控制网,绪论,GPS在各个领域中的应用,21,GPS在测量中的应用,布设城市控制网、工程测量控制网，进行各种工程测量,绪论,GPS在各个领域中的应用,22,GPS在测量中的应用,在航空摄影测量、地籍测量、海洋测量中的应用,绪论,GPS在各个领域中的应用,23,GPS在其他领域中的应用,精细农业,遥感,卫星定轨,资源勘探,个人旅游及野外探险,电力、广播、电视、通讯等网络的时间同步、时间传递,.,绪论,GPS在各个领域中的应用,24,
展开阅读全文