測(cè)量與傳感器5位置確定2課時(shí)

測(cè)量與傳感器5位置確定2課時(shí)共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!位置的確定：航向測(cè)量系統(tǒng)給出飛機(jī)在大氣空間相對(duì)于某一基準(zhǔn)線的方位角，也就是指明了其飛行的方向，現(xiàn)在面臨的是如何給出其在地球坐標(biāo)系中的位置？在GPS衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)明之前，飛機(jī)是如何進(jìn)行飛行位置的確定呢？飛機(jī)航向+導(dǎo)航地圖+地標(biāo)；無線電；地面引導(dǎo)；雷達(dá)。12/11/20222測(cè)量與傳感器5位置確定2課時(shí)共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!位置的確定：時(shí)間：1988年7月11日；機(jī)型：Tupolev-154M/B2603；公司：中國新疆航空公司；航線：烏魯木齊－廣州－上海。飛機(jī)進(jìn)入湖北、安徽、江西三省交界區(qū)域，由于遇雷雨區(qū)，飛機(jī)作機(jī)動(dòng)飛行，離開正常航路，進(jìn)行繞飛。之后由于航向儀故障，無法確定飛機(jī)飛行方向，導(dǎo)致無法進(jìn)入正確航道，途中遇飛機(jī)燃油報(bào)警。再因地面雷達(dá)設(shè)備的落后，無法給出飛機(jī)準(zhǔn)確位置。飛行員只能降低飛機(jī)高度尋找地標(biāo)，但天氣條件不好，風(fēng)險(xiǎn)極大！這時(shí)，地面導(dǎo)航人員終于報(bào)告飛機(jī)較為準(zhǔn)確位置，并引導(dǎo)飛機(jī)改變航向飛向南昌機(jī)場(chǎng)。同時(shí)，飛行員發(fā)現(xiàn)附近有一簡易機(jī)場(chǎng)，考慮到備降燃油不足，飛行員決定就地降落。此機(jī)場(chǎng)為一軍用機(jī)場(chǎng)，1972年廢棄，跑道長1250米，寬50米，砂石土質(zhì)結(jié)構(gòu)，現(xiàn)擴(kuò)建為民航廬山機(jī)場(chǎng)。雖然空中能迷路，不過開戰(zhàn)機(jī)出身的飛行員技術(shù)上確實(shí)不含糊，在如此復(fù)雜環(huán)境、天氣狀況、能見度差的情況下，完全沒有地面設(shè)備輔助，成功迫降十里堡機(jī)場(chǎng)，162名中外旅客及11名機(jī)組人員全部安全。'2603'空中迷航事件12/11/20223測(cè)量與傳感器5位置確定2課時(shí)共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!位置的確定：定位：所謂定位就是通過測(cè)定飛機(jī)到地面上的兩個(gè)已知其精確位置的導(dǎo)航臺(tái)的距離，或利用測(cè)定到一個(gè)導(dǎo)航臺(tái)的距離和方位角，來確定飛機(jī)的位置。12/11/20224測(cè)量與傳感器5位置確定2課時(shí)共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!位置的確定：定位：基本特性：無線電導(dǎo)航主要利用電磁波傳播的基本特性：電磁波在在均勻理想媒質(zhì)中，沿直線（或最短路徑）傳播；電磁波在自由空間的傳播速度是恒定的；電磁波在傳播路線上遇到障礙物或在不連續(xù)媒質(zhì)的界面上時(shí)會(huì)發(fā)生反射。無線電導(dǎo)航就是利用上述特性：通過無線電波的接收、發(fā)射和處理，導(dǎo)航設(shè)備能測(cè)量出所在載體相對(duì)于導(dǎo)航臺(tái)的方向、距離、距離差、速度等導(dǎo)航參量（幾何參量）；通過測(cè)量無線電導(dǎo)航臺(tái)發(fā)射信號(hào)(無線電電磁波)的時(shí)間、相位、幅度、頻率參量，可確定運(yùn)動(dòng)載體相對(duì)于導(dǎo)航臺(tái)的方位、距離和距離差等幾何參量，從而確定運(yùn)動(dòng)載體與導(dǎo)航臺(tái)之間的相對(duì)位置關(guān)系，據(jù)此實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)載體的定位和導(dǎo)航。無線電導(dǎo)航(RadioNavigation)12/11/20225測(cè)量與傳感器5位置確定2課時(shí)共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!位置的確定：無線電測(cè)距：無線電測(cè)距，即用無線電的方法測(cè)量距離，基本原理是利用無線電的恒速直線傳播特性。分類：脈沖測(cè)距（直接測(cè)量方法）：相位測(cè)距（間接測(cè)量方法）；頻率測(cè)距（間接測(cè)量方法）。12/11/20226測(cè)量與傳感器5位置確定2課時(shí)共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!位置的確定：無線電測(cè)距：無線電測(cè)距，即用無線電的方法測(cè)量距離，基本原理是利用無線電的恒速直線傳播特性。分類：相位和頻率測(cè)距:用一種連續(xù)波（無線電波，精密光波測(cè)距儀采用光波）作為“運(yùn)輸工具”（稱為載波），通過一個(gè)調(diào)制器使載波的振幅或頻率按照調(diào)制波的變化做周期性變化。測(cè)距時(shí)，通過測(cè)量調(diào)制波在待測(cè)距離上往返傳播所產(chǎn)生的相位變化，間接地確定傳播時(shí)間t，進(jìn)而求得待測(cè)距離D。12/11/20227測(cè)量與傳感器5位置確定2課時(shí)共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!位置的確定：無線電測(cè)距：無線電測(cè)距，即用無線電的方法測(cè)量距離，基本原理是利用無線電的恒速直線傳播特性。脈沖測(cè)距之無源反射式測(cè)距：發(fā)射機(jī)功率要大；接收機(jī)靈敏度要高；雷達(dá)運(yùn)行的基本方式。12/11/20228測(cè)量與傳感器5位置確定2課時(shí)共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!位置的確定：衛(wèi)星定位：衛(wèi)星定位系統(tǒng)是借助于在預(yù)訂空間軌道上運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星進(jìn)行定位的一種導(dǎo)航技術(shù)，基本模式還是采用無線電波。工作原理：導(dǎo)航衛(wèi)星位于高空軌道，作有規(guī)律運(yùn)動(dòng)，其位置在每時(shí)每刻都是精確確定的。當(dāng)具有無線電接收機(jī)時(shí)，可接收衛(wèi)星發(fā)出的無線電導(dǎo)航信號(hào)，通過時(shí)間測(cè)距或者多普勒測(cè)速便可分別獲得接收機(jī)相對(duì)于衛(wèi)星的距離及速度等導(dǎo)航參數(shù)；并根據(jù)衛(wèi)星發(fā)送的時(shí)間、軌道等參數(shù)便可直到是哪一顆衛(wèi)星是信號(hào)源，從而解算出接收機(jī)的坐標(biāo)。一般來說，衛(wèi)星的位置精確可知，在觀測(cè)中，我們可得到衛(wèi)星到接收機(jī)的距離，利用三維坐標(biāo)中的距離公式，利用3顆衛(wèi)星，就可以組成3個(gè)方程式，解出觀測(cè)點(diǎn)的位置(X,Y,Z)。考慮到衛(wèi)星的時(shí)鐘與接收機(jī)時(shí)鐘之間的誤差，實(shí)際上有4個(gè)未知數(shù)，X、Y、Z和鐘差，因而需要引入第4顆衛(wèi)星，形成4個(gè)方程式進(jìn)行求解，從而得到觀測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和高程。

事實(shí)上，接收機(jī)往往可以鎖住4顆以上的衛(wèi)星，這時(shí)，接收機(jī)可按衛(wèi)星的星座分布分成若干組，每組4顆，然后通過算法挑選出誤差最小的一組用作定位，從而提高精度。

12/11/20229測(cè)量與傳感器5位置確定2課時(shí)共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!位置的確定：衛(wèi)星定位：衛(wèi)星定位系統(tǒng)是借助于在預(yù)訂空間軌道上運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星進(jìn)行定位的一種導(dǎo)航技術(shù)，基本模式還是采用無線電波。GPS全球定位系統(tǒng)：是20世紀(jì)70年代由美國陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的，是美國獨(dú)霸全球戰(zhàn)略的重要組成。經(jīng)過20余年的研究實(shí)驗(yàn)，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。

全球定位系統(tǒng)由三部分構(gòu)成：地面控制部分，由主控站(負(fù)責(zé)管理、協(xié)調(diào)整個(gè)地面控制系統(tǒng)的工作)、地面天線(在主控站的控制下，向衛(wèi)星注入尋電文)、監(jiān)測(cè)站(數(shù)據(jù)自動(dòng)收集中心)和通訊輔助系統(tǒng)(數(shù)據(jù)傳輸)組成；空間部分，由24顆衛(wèi)星組成，分布在6個(gè)道平面上；用戶裝置部分，主要由GPS接收機(jī)和衛(wèi)星天線組成。

12/11/202210測(cè)量與傳感器5位置確定2課時(shí)共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!位置的確定：衛(wèi)星定位：衛(wèi)星定位系統(tǒng)是借助于在預(yù)訂空間軌道上運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星進(jìn)行定位的一種導(dǎo)航技術(shù)，基本模式還是采用無線電波。GPS全球定位系統(tǒng)：全球定位系統(tǒng)的主要用途：陸地應(yīng)用，主要包括車輛導(dǎo)航、應(yīng)急反應(yīng)、大氣物理觀測(cè)、地球物理資源勘探、工程測(cè)量、變形監(jiān)測(cè)、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、市政規(guī)劃控制等；海洋應(yīng)用，包括遠(yuǎn)洋船最佳航程航線測(cè)定、船只實(shí)時(shí)調(diào)度與導(dǎo)航、海洋救援、海洋探寶、水文地質(zhì)測(cè)量以及海洋平臺(tái)定位、海平面升降監(jiān)測(cè)等；航空航天應(yīng)用，包括飛機(jī)導(dǎo)航、航空遙感姿態(tài)控制、低軌衛(wèi)星定軌、導(dǎo)彈制導(dǎo)、航空救援和載人航天器防護(hù)探測(cè)等。12/11/202211測(cè)量與傳感器5位置確定2課時(shí)共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!位置的確定：定位：無線電導(dǎo)航是利用無線電保障運(yùn)載工具安全、準(zhǔn)時(shí)地從一地航行到另一地的技術(shù)和方法。導(dǎo)航和定位密切相關(guān)，連續(xù)定位實(shí)質(zhì)上就是導(dǎo)航。發(fā)展歷史：20世紀(jì)20～30年代，無線電測(cè)向是航海和航空僅有的一種導(dǎo)航手段，而且一直沿用至今，不過它后來已成為一種輔助手段。第二次世界大戰(zhàn)期間，無線電導(dǎo)航技術(shù)迅速發(fā)展，出現(xiàn)了各種導(dǎo)航系統(tǒng)。雷達(dá)也開始在艦船和飛機(jī)上用作導(dǎo)航手段。飛機(jī)著陸開始使用雷達(dá)和儀表著陸系統(tǒng)。60年代出現(xiàn)子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。70年代微波著陸引導(dǎo)系統(tǒng)研制成功。80年代，同步測(cè)距全球定位系統(tǒng)研制成功。

無線電導(dǎo)航(RadioNavigation)12/11/202212測(cè)量與傳感器5位置確定2課時(shí)共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!位置的確定：無線電測(cè)高和雷達(dá)測(cè)高：飛行高度是飛機(jī)的重要飛行參數(shù)，前面介紹的是利用大氣靜壓隨高度升高而減小的規(guī)律進(jìn)行飛行高度測(cè)量的方法，這一方法具有普遍性。但對(duì)于精度要求較高的場(chǎng)合，該方法是不能保證的。無線電測(cè)高和雷達(dá)測(cè)高是利用無線電波的反射特性進(jìn)行飛行高度測(cè)量的方法。12/11/202213測(cè)量與傳感器5位置確定2課時(shí)共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!位置的確定：無線電測(cè)距：無線電測(cè)距，即用無線電的方法測(cè)量距離，基本原理是利用無線電的恒速直線傳播特性。分類：脈沖測(cè)距：ABD直接測(cè)時(shí)一類測(cè)距儀稱為脈沖式測(cè)距儀，該儀器因其精度較低通常只用于精度較低的遠(yuǎn)距離測(cè)量、地形測(cè)量和炮瞄雷達(dá)測(cè)距12/11/202214測(cè)量與傳感器5位置確定2課時(shí)共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!位置的確定：無線電測(cè)距：無線電測(cè)距，即用無線電的方法測(cè)量距離，基本原理是利用無線電的恒速直線傳播特性。脈沖測(cè)距之獨(dú)立定時(shí)器測(cè)距：要求t10=t20；脈沖頻率要精確相等；要求回報(bào)！精度差！只能適用于遠(yuǎn)距離導(dǎo)航參數(shù)測(cè)量！12/11/202215測(cè)量與傳感器5位置確定2課時(shí)共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!位置的確定：無線電測(cè)距：無線電測(cè)距，即用無線電的方法測(cè)量距離，基本原理是利用無線電的恒速直線傳播特性。脈沖測(cè)距之詢問問答式測(cè)距：應(yīng)用范圍較廣；雷達(dá)監(jiān)測(cè)回饋系統(tǒng)常用的方式。12/11/202216測(cè)量與傳感器5位置確定2課時(shí)共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!位置的確定：衛(wèi)星定位：衛(wèi)星定位系統(tǒng)是借助于在預(yù)訂空間軌道上運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星進(jìn)行定位的一種導(dǎo)航技術(shù)，基本模式還是采用無線電波。主要衛(wèi)星定位系統(tǒng)：中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)；美國GPS(GlobalPositioningSystem)全球定位系統(tǒng)；俄羅斯GLONASS(GlobalNavigationSatelliteSystem)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)；歐盟伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)…。12/11/202217測(cè)量與傳感器5位置確定2課時(shí)共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!位置的確定：衛(wèi)星定位：衛(wèi)星定位系統(tǒng)是借助于在預(yù)訂空間軌道上運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星進(jìn)行定位的一種導(dǎo)航技術(shù)，基本模式還是采用無線電波。GPS全球定位系統(tǒng)：全球定位系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：全天候；全球覆蓋；三維定速定時(shí)高精度；快速省時(shí)高效率；應(yīng)用廣泛等。定位精度高：定位精度優(yōu)于10m，采用差分定位，精度可達(dá)厘米級(jí)和毫米級(jí)。應(yīng)用實(shí)踐已經(jīng)證明，GPS相對(duì)定位精度在50KM以內(nèi)可達(dá)10-6，100-500KM可達(dá)10-7，1000KM可達(dá)10-9。在300-1500M工程精密定位中，1小時(shí)以上觀測(cè)的解其平面其平面位置誤差小于1mm，與ME-5000電磁波測(cè)距儀測(cè)定得邊長比較，其邊長較差最大為0.5mm,校差中誤差為0.3mm。觀測(cè)時(shí)間短：隨著GPS系統(tǒng)的不斷完善，軟件的不斷更新，目前，20KM以內(nèi)相對(duì)靜態(tài)定位，僅需15-20分鐘；快速靜態(tài)相對(duì)定位測(cè)量時(shí)，當(dāng)每個(gè)流動(dòng)站與基準(zhǔn)站相距在15KM以內(nèi)時(shí)，流動(dòng)站觀測(cè)時(shí)間只需1-2分鐘，然后可隨時(shí)定位，每站觀測(cè)只需幾秒鐘。

12/11/202218測(cè)量與傳感器5位置確定2課時(shí)共19頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!位置的確定：衛(wèi)星定位：衛(wèi)星定位系統(tǒng)是借助于在預(yù)訂空間軌道上運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星進(jìn)行定位的一種導(dǎo)航技術(shù)，基本模式還是采用無線電波。GPS全球定位系統(tǒng)：GPS衛(wèi)星接收機(jī)：種類很多，