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《gps接收機天線相位中心偏差檢測技術(shù)分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、中南大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論1．I引言第一章緒論全球定位系統(tǒng)(GPs)是美國國防部為滿足軍事部門對海上，空中和陸地運載工具的高精度導(dǎo)航和定位要求而建立的。該系統(tǒng)是一種全新的空基無線電導(dǎo)航系統(tǒng)。．不僅具有全球性，全天候和連續(xù)的精密三維定位能力。麗且能實時地對運載的速度，姿態(tài)進行測定以及精確授對‘”．GPS的投入使甩jGPS應(yīng)用技術(shù)的研究、潛在應(yīng)用領(lǐng)域的開拓及用戶設(shè)備軟硬件盼不斷完善，為GPS這一離新技術(shù)的應(yīng)用展現(xiàn)了極為廣閼的前景．2004年，全球的衛(wèi)星導(dǎo)航終端產(chǎn)品年產(chǎn)值接近150億美元，2005年全球GPs市場達170億美元。估計到2008年，年產(chǎn)值將超過220億美元。據(jù)專
2、家估計，到2020年全世界衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用市場將達3500億美元的規(guī)模．目前世界上有超過100家的公司正在研制各種各樣的GPS用戶接收機．隨著接收機價格的下降，GPS市場將會像Pc機市場那樣呈指數(shù)增長的趨勢。6PS精密定位技術(shù)已經(jīng)在我國得到了蓬勃發(fā)展，我國衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用市場規(guī)模近年來每兩年都以差不多翻一番的速度急刷增長．目前主要在車輛監(jiān)控和導(dǎo)航、大地測量，海上運輸和漁業(yè)等領(lǐng)域得到了比較廣泛的應(yīng)用。僅在測繪應(yīng)用方面，全國測繪系統(tǒng)至少擁有l(wèi)萬臺以上的GPS接收機。每年的增長率都在lo％以上．2004年共銷售各類測量型GPS接收機近5000臺，價值3億多元，其中國內(nèi)產(chǎn)品約占3既卿．GP
3、S信號接收機是完成測量任務(wù)的關(guān)鍵設(shè)備，其性能、型號、精度等與測量的精度有關(guān)，因而，適時地檢驗GPS信號接收機的性能與可靠性，是確保導(dǎo)航定位成果高精度的第一步．在GPS測量中，所測得的點的位置是以GPS接收機天線的相位中心為準的?？墒牵畬嶋H上GPS天線的相位中心并不是其物理中心，也不是穩(wěn)定不變的．GPS天線的相位中心會隨著信號輸入的強度和方向的變化而變化，此變化值一般在數(shù)毫米至幾厘米m．有時在高程方向上會帶來很大的誤差(最大可達lO厘米)嘲，大小取決于天線性能的好壞。若不考慮加以修正，必將對測量結(jié)果帶來影疇。所以，在進行精密GPS定位測量(如工程建筑形變觀測、板塊運動、她殼升
4、降和斷層移動等監(jiān)測)時，必須對選用的GPS接收機的天線相位中心進行檢驗，合格后方可參加作業(yè)，并要對測量結(jié)果進行相位中心改正．目前，國內(nèi)測定6PS天線褶位中心偏差的方法很多，主要是在野外超短基線上采用相對定位法進行的。這樣，檢測一臺GPS接收機天線相位中心偏差最少需要一個工中南大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論作日，費時、費力。正是鑒于國內(nèi)的這種情況，本文作者選擇對GPS天線相位中心的鋇8試進行研究，主要研究如何快速、自動NNgGPSN溯心的偏差。本文將在本章以及隨后的幾章中逐步展開。本章為緒論，主要介紹GPs系統(tǒng)概況、GPS信號接收機的發(fā)展；以及GPS天線相位中心穩(wěn)定性測試技術(shù)的國
5、內(nèi)外研究現(xiàn)狀，最后簡要說明本文的研究目標和主要研究內(nèi)容。1．2全球定位系統(tǒng)1．2．1全球定位系統(tǒng)概述1973年12月，美國國防部批準它的海陸空三軍，共同研制新一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)：’NavigationSatelliteTimingandRanging(NAVSTAR)／GlobalPositioningSystem(GPS)’。其意為。衛(wèi)星測時測距導(dǎo)航系統(tǒng)／全球定位系統(tǒng)”，簡稱為GPS系統(tǒng)“1。它是新一代精密導(dǎo)航定位系統(tǒng)，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的結(jié)晶。GPS系統(tǒng)是一種以空間衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航與定位系統(tǒng)，具有全能性(陸地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、連續(xù)性和實時性的
6、導(dǎo)航、定位和授時功能。能為各類用戶提供精密的三維位置、三維速度及時間信息【l嘲。GPS計劃歷時20余年，總投資超過200億莢元，這是美國繼“阿波羅”登月飛船和航天飛機計劃之后的又一龐大空間計劃。整個發(fā)展分為3個階段實施∞。第一階段為原理方案可行性驗證階段，從1978年到1979年，共發(fā)射了4顆試驗衛(wèi)星，建立了地面跟蹤網(wǎng)，研制了地面GPs接收機，對系統(tǒng)的硬件和軟件進行了試驗，試驗結(jié)果令人滿意；第二階段為系統(tǒng)的研制與試驗階段，從1979年1984年，又陸續(xù)發(fā)射了7顆試驗衛(wèi)星。第一階段和第二階段共發(fā)射了1l顆試驗衛(wèi)星，這些衛(wèi)星成為第一代衛(wèi)星：BlockI．與此同時，研制了各種導(dǎo)航
7、型接收機和測地型接收機，試驗表明，GPS的定位精度大大超過了設(shè)計標準，其中租碼(C／A碼)的定位精度遠遠超過設(shè)計指標，高達20m。第三階段為最后的工程發(fā)展與完成階段。1989年的2月4日，發(fā)射了GPS第一顆工作衛(wèi)星，到1994年3月10日共研制發(fā)射了28顆工作衛(wèi)星。這些工作衛(wèi)星成為BlockⅡ和BlockⅡA衛(wèi)星，與此同時，不僅研制了高精度導(dǎo)航型接收機，還研制了能對衛(wèi)星載波信號進行相位測量的定位精度極高的接收機和采用相位差分的GPS載體姿態(tài)測量接收機，滿足了緊密導(dǎo)航與制導(dǎo)等一系列軍事目的之要求。GPS系統(tǒng)主要包括三
