5-1GPS原理.ppt

第5章 其他导航系统 第一节 GPS概述 一.GPS的定义与发展 (二)GPS的发展 1.早期的卫星定位系统 卫星定位技术是利用人造地球卫星进行点位测量的技术。早期的卫星定位系统就是无线电导航系统。通过建立卫星测站测定测站至卫星的距离，建立卫星测距网。20世纪60~70年代，美国国家大地测绘局在英国和德国的测绘部门的协助下，花了几年的时间用卫星三角测量方法测设了有45个测站的全球三角网，定位精确为5米。但这种观测方法受卫星可见条件及天气的影响，费时费力，不仅定位精度低，而且不能测得点位的地心坐标。 2.子午卫星定位系统与CICADA 20世纪50年代美国开始研制用多普勒卫星定位技术进行测速、定位的卫星导航系统，叫做“子午卫星定位系统（NNSS）”70年代后部分电文解密交付民用。它利用的多普勒定位具有经济快速、精度均匀、不受天气和时间的限制等优点并且它能获得点位的三维地心坐标。 在美国NNSS建立的同时，前苏联也于1965年开始建立了一个名为CICADA卫星导航系统 NNSS和CICADA卫星导航系统虽然将导航和定位推向了一个新的发展阶段，但有一些明显的缺点。卫星少，不能进行连续、实时定位，又不能到达厘米级的定位精度，因此其应用收到了较大的限制。为了实现全天候、全球性和高精度的连续导航与定位，GPS应运而生。 3.GPS GPS实施计划共分三个阶段： ????第一阶段为方案论证和初步设计阶段。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。????第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979年到1984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。????第三阶段为实用组网阶段。1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功，表明GPS系统进入工程建设阶段。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。 二.GPS的组成 3.用户设备部分 　　用户设备部分即GPS 信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星,并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后,即可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据,接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算,计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。 　　接收机硬件和机内软件以及GPS 数据的后处理软件包构成完整的GPS 用户设备。GPS 接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。接收机一般采用机内和机外两种直流电源。设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。在用机外电源时机内电池自动充电。关机后,机内电池为RAM存储器供电,以防止数据丢失。目前各种类型的接受机体积越来越小,重量越来越轻,便于野外观测使用。 三.GPS的特点 第二节 GPS的工作原理 一、GPS的常用术语 GPS的具体工作原理 GPS的定位方式 四、GPS接收机的组成及工作原理 第三节 GPS技术的应用 （一）GPS在运输配送领域的应用 （二）GPS在货物运输领域的 二、GPS在其他领域的应用 三、GPS的使用方法 第四节 网络GPS技术在物流业中的应用 一、网络GPS的概念和特点 二、网络GPS的工作流程 三、网络GPS系统在物流中的功能 四、网络GPS发展的现状 五、物流也应用网络GPS应考虑的几个问题 * * 导航星全球定位系统GPS (Global Positioning System)是70年代中期美国国防部开始发展的第二代卫星导航系统。它是新一代精密卫星定位系统，是现代科学技术迅速发展的结晶。 （一）GPS的定义 GPS 是英文Global Positioning System的缩写，意为全球定位系统，它是利用卫星星座（通信卫星）、地面控制部分和信号接收机对对象进行动态定位的的系统。GPS能对静态、动态对象进行动态空间信息的获取，快速、精度均匀、不受天气和时间的限制反馈空间信息 GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称，而其中文简称为“球位系”。GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统 。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、 全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。在机械领