GNSS系統(tǒng)綜述

《GNSS系統(tǒng)綜述》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、課程結(jié)課大報告報告標(biāo)題：GNSS系統(tǒng)綜述課程名稱：領(lǐng)航學(xué)指導(dǎo)老師：耿增顯組員姓名：鄧人博1503050劉俊1503053張定鵬1503060宋曉羽1503056高永勝1503051完成日期：2016年4月7日目錄第一章31.1GNSS的前身31.2GNSS系統(tǒng)的演變41.3GNSS系統(tǒng)發(fā)展的背景5第二章82.1GNSS系統(tǒng)功能分析82.2GNSS系統(tǒng)定位原理分析82.3GNSS區(qū)域?qū)Ш皆鰪姺治?12.3.1機載增強系統(tǒng)—ABAS112.3.2星基增強系統(tǒng)—SBAS112.3.3地基增強系統(tǒng)—GBAS12第三章133.1GNS

2、S系統(tǒng)的觀測與數(shù)據(jù)處理133.2GNSS技術(shù)的研究進展153.3GNSS全球參考框架17第四章204.1GNSS觀測應(yīng)用方向204.2GNSS觀測實例21結(jié)束語22第一章GNSS系統(tǒng)組建與發(fā)展GNSS系統(tǒng)：GNSS是GlobalNavigationSatelliteSystem的縮寫。中文譯名應(yīng)為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)。目前，GNSS包含了美國的GPS、俄羅斯的GLONASS（格洛納斯）、歐盟的Galileo（伽利略）系統(tǒng)、中國的Compass(北斗)，全部建成后其可用的衛(wèi)星數(shù)目達到100顆以上。GPS已有完整的星座,是目前應(yīng)用最

3、廣、最主要的系統(tǒng)。隨著科技飛速進步,GNSS觀測系統(tǒng)與數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展日新月異,不斷取得新的重大進展。1.1GNSS的前身GPS的前身是美國軍方研制的一種子午儀衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Transit)，1958年研制，1964年正式投入使用。該系統(tǒng)用5到6顆衛(wèi)星組成的星網(wǎng)工作，每天最多繞過地球13次，并且無法給出高度信息，在定位精度方面也不盡如人意。然而，子午儀系統(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的研制埋下了鋪墊。由于衛(wèi)星定位顯示出在導(dǎo)航方面的巨大優(yōu)越性及子午儀系統(tǒng)存在對潛艇和艦船

4、導(dǎo)航方面的巨大缺陷。美國海陸空三軍及民用部門都感到迫切需要一種新的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。為此，美國海軍研究實驗室(NRL)提出了名為Tinmation的用12到18顆衛(wèi)星組成10000km高度的全球定位網(wǎng)計劃，并于1967年、1969年和1974年各發(fā)射了一顆試驗衛(wèi)星，在這些衛(wèi)星上初步試驗了原子鐘計時系統(tǒng)，這是GPS精確定位的基礎(chǔ)。而美國空軍則提出了621-B的以每星群4到5顆衛(wèi)星組成3至4個星群的計劃，這些衛(wèi)星中除1顆采用同步軌道外其余的都使用周期為24h的傾斜軌道，該計劃以偽隨機碼(PRN)為基礎(chǔ)傳播衛(wèi)星測距信號，其強大的功能，

5、當(dāng)信號密度低于環(huán)境噪聲的1%時也能將其檢測出來。偽隨機碼的成功運用是GPS得以取得成功的一個重要基礎(chǔ)。海軍的計劃主要用于為艦船提供低動態(tài)的2維定位，空軍的計劃能供提供高動態(tài)服務(wù)，然而系統(tǒng)過于復(fù)雜。由于同時研制兩個系統(tǒng)會造成巨大的費用而且這里兩個計劃都是為了提供全球定位而設(shè)計的，所以1973年美國國防部將2者合二為一，并由國防部牽頭的衛(wèi)星導(dǎo)航定位聯(lián)合計劃局(JPO)領(lǐng)導(dǎo)，還將辦事機構(gòu)設(shè)立在洛杉磯的空軍航天處。該機構(gòu)成員眾多，包括美國陸軍、海軍、海軍陸戰(zhàn)隊、交通部、國防制圖局、北約和澳大利亞的代表。最初的GPS計劃在美國聯(lián)合計劃

6、局的領(lǐng)導(dǎo)下誕生了，該方案將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至9顆衛(wèi)星。這樣，粗碼精度可達100m，精碼精度為10m。由于預(yù)算壓縮，GPS計劃不得不減少衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量，改為將18顆衛(wèi)星分布在互成60度的6個軌道上，然而這一方案使得衛(wèi)星可靠性得不到保障。1988年又進行了最后一次修改：21顆工作星和3顆備用星工作在互成60度的6條軌道上。這也是GPS衛(wèi)星所使用的工作方式。GPS導(dǎo)航系統(tǒng)是以全球24顆定位人造衛(wèi)星為基礎(chǔ)，向全球各地全天候地提供三維位置、三維速度等信息的一種無線

7、電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。它由三部分構(gòu)成，一是地面控制部分，由主控站、地面天線、監(jiān)測站及通訊輔助系統(tǒng)組成。二是空間部分，由24顆衛(wèi)星組成，分布在6個軌道平面。三是用戶裝置部分，由GPS接收機和衛(wèi)星天線組成。民用的定位精度可達10米內(nèi)。1.1GNSS系統(tǒng)的演變說起衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)，人們就會想到GPS，但是現(xiàn)在，伴隨著眾多衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)的興起，全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)有了一個全新的稱呼：GNSS。當(dāng)前，在這一領(lǐng)域最吸引人眼球的除了GPS外，就是歐盟和我國合作的“伽利略”導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)?！百だ浴庇媱澥且环N中高度圓軌道衛(wèi)星定位方案?！百だ浴毙l(wèi)

8、星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的建立將于2007年底之前完成，2008年投入使用，總共發(fā)射30顆衛(wèi)星，其中27顆衛(wèi)星為工作衛(wèi)星，3顆為候補衛(wèi)星。衛(wèi)星高度為24126公里，位于3個傾角為56度的軌道平面內(nèi)。該系統(tǒng)除了30顆中高度圓軌道衛(wèi)星外，還有2個地面控制中心?！百だ浴毕到y(tǒng)將為歐盟成員國和中國的公路、鐵