第八講 衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)組成

1、主講：周建鄭主講：周建鄭2本次課主要內(nèi)容本次課主要內(nèi)容3111(,)X YZ(, ,)X Y Z已知量：已知量：GPSGPS定位實(shí)質(zhì)定位實(shí)質(zhì)衛(wèi)星位置觀測量：觀測量：計算方法：計算方法：衛(wèi)星至接收機(jī)之間距離空間距離后方交會接收機(jī)三維位置待求量：待求量：c已知量如何獲??？已知量如何獲??？待求量：待求量：4衛(wèi)星星歷衛(wèi)星星歷一組軌道參數(shù)值軌道參數(shù)值衛(wèi)星播發(fā)的對應(yīng)某一時刻某一時刻(, ,)X Y Z星歷如何計算出來的哪？星歷如何計算出來的哪？5GPS系統(tǒng)工作流程監(jiān)測站監(jiān)測站主控站主控站注入站注入站空間部分空間部分用戶部分用戶部分地面監(jiān)控部分地面監(jiān)控部分4月5日4月6日6GPSGPS系統(tǒng)由三部分組成系統(tǒng)由

2、三部分組成地面監(jiān)控部分地面監(jiān)控部分空間衛(wèi)星部分空間衛(wèi)星部分用戶接收部分用戶接收部分7本次課主要內(nèi)容本次課主要內(nèi)容85555夏威夷夏威夷阿森松阿森松迭哥迭哥伽西亞伽西亞卡瓦加蘭卡瓦加蘭科羅拉多科羅拉多斯平士斯平士主控站：主控站：一個注入站：注入站：三個監(jiān)測站：監(jiān)測站：五個聯(lián)合空間運(yùn)行中心美國空軍基地+美國國家圖像制圖局 92.1 2.1 監(jiān)測站監(jiān)測站前提條件：前提條件：已知點(diǎn)位的精確WGS-84WGS-84坐標(biāo)坐標(biāo)組成組成雙頻GPS接收機(jī)環(huán)境數(shù)據(jù)傳感器原子鐘電子計算機(jī)偽距偽距氣象數(shù)據(jù)氣象數(shù)據(jù)時間時間數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲主控站主控站數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸102.2 2.2 主控站主控站收集數(shù)據(jù)：收集數(shù)據(jù)：各

3、監(jiān)測站的偽距、衛(wèi)星時鐘和工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、監(jiān)測站自身狀態(tài)數(shù)據(jù)。數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)處處理理衛(wèi)星位置衛(wèi)星位置衛(wèi)星星歷衛(wèi)星狀態(tài)時鐘改正大氣傳播改正注入站注入站導(dǎo)航電文導(dǎo)航電文監(jiān)測與協(xié)調(diào)監(jiān)測與協(xié)調(diào)調(diào)度衛(wèi)星調(diào)度衛(wèi)星組成：組成：大型計算機(jī)大型計算機(jī)科羅拉多科羅拉多 施里弗空軍基地施里弗空軍基地112.3 2.3 注入站注入站接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)導(dǎo)航電文注入數(shù)據(jù)注入數(shù)據(jù)報告自身工作狀態(tài)報告自身工作狀態(tài)計算機(jī)計算機(jī)C C波段發(fā)射機(jī)波段發(fā)射機(jī)3.66m3.66m拋物面天線拋物面天線數(shù)據(jù)上傳頻率：數(shù)據(jù)上傳頻率：每天3次衛(wèi)星型號衛(wèi)星型號持續(xù)天數(shù)持續(xù)天數(shù)BlockI BlockI 3 34 4BlockII BlockII

4、1414BlockIIABlockIIA180180BlockIIRBlockIIR18018012本次課主要內(nèi)容本次課主要內(nèi)容131212小時小時( (恒星時恒星時) )軌道周期軌道周期高度角大于15衛(wèi)星高度角大于10衛(wèi)星4 48 8顆顆1010顆顆20200km20200km軌道高度軌道高度( (地面高度地面高度) )6 6個軌道平面?zhèn)€軌道平面超過超過2424顆衛(wèi)星顆衛(wèi)星5555軌道傾角軌道傾角14類型：類型：BlockI ，BlockII，BlockIIA，BlockIIR和BlockIIFBlock IIRBlockIBlock IIABlock IIFBlock IIRBlock I

5、IA153.33.3 衛(wèi)星作用衛(wèi)星作用接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)執(zhí)行命令執(zhí)行命令發(fā)播信號發(fā)播信號組成組成太陽能電池板、太陽能電池板、鎳鎳- -鎘蓄電池鎘蓄電池 原子鐘原子鐘 導(dǎo)航電文其它信息修正軌道、啟用時鐘16小型原子鐘小型原子鐘鐘 型時鐘頻率/Hz每日穩(wěn)定度鐘差1s所需時間/a銣銣 鐘鐘6 834 682 61310-123萬銫 鐘9 192 631 77010-1330萬氫 鐘1 420 405 75110-153000萬石英鐘石英鐘5 000 00010-93030衛(wèi)星時鐘穩(wěn)定性為什么要改正衛(wèi)星鐘差？為什么要改正衛(wèi)星鐘差？17本次課主要內(nèi)容本次課主要內(nèi)容18信號通道微處理器輸入輸出存儲器電源19按用途按用途按攜帶形式按攜帶形式 按工作原理按工作原理 按載波頻率按載波頻率 GPSGPS信號接收機(jī)分類信號接收機(jī)分類 導(dǎo)航型、測地型和授時型導(dǎo)航型、測地型和授時型 碼接收機(jī)和無碼接收機(jī)碼接收機(jī)和無碼接收機(jī) 單頻接收機(jī)和雙頻接收機(jī)單頻接收機(jī)和雙頻接收機(jī) 袖珍式、背負(fù)式、車載式、袖珍式、背負(fù)式、車載式、艦用式、空（飛機(jī)）載式、艦用式、空（飛機(jī)）載式、彈載式和星載式彈載式和星載式 20Trimble 5700華測X9021車載導(dǎo)航22本次課主要內(nèi)容本次課主要內(nèi)容23主控站主控站注入站注入站監(jiān)