導(dǎo)航系統(tǒng)組成及原理課件講解

導(dǎo)航系統(tǒng)組成及工作原理GPS導(dǎo)航系統(tǒng)由導(dǎo)航衛(wèi)星、地面監(jiān)控部分、用戶設(shè)備（GPS接收裝置）組成。①導(dǎo)航衛(wèi)星：使用24顆（其中3顆衛(wèi)星為備用）高度為2020Okm的導(dǎo)航衛(wèi)星組成衛(wèi)星星座，分布在6條近圓軌道上，繞地球旋轉(zhuǎn)，每一條軌道分布4顆衛(wèi)星。圖10-1導(dǎo)航衛(wèi)星分布示意圖1、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的組成②地面接收站：它包括一個(gè)主控站、四個(gè)監(jiān)測(cè)站和一個(gè)注入站。

主控站設(shè)在加利福尼亞范登堡空軍基地，它控制著整個(gè)地面站的工作，其主要職能是根據(jù)各監(jiān)測(cè)站送來的信息計(jì)算各衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星時(shí)鐘的修正量，按規(guī)定的格式編制成導(dǎo)航電文，以便通過注入站注入衛(wèi)星。

監(jiān)測(cè)站都是無人數(shù)據(jù)采集中心，在主控站的控制下跟蹤接收衛(wèi)星發(fā)射的L波段雙頻信號(hào)，并通過環(huán)境數(shù)據(jù)傳感器收集當(dāng)?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)，由信息處理機(jī)處理收集到的全部信息，并傳送給主控站。

注入站與主控站設(shè)在同一地區(qū)，當(dāng)衛(wèi)星通過這一地區(qū)時(shí)，注入站用S波段載頻將導(dǎo)航信息注入衛(wèi)星。注入站還負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)注入衛(wèi)星的導(dǎo)航信息是否正確。③用戶設(shè)備：導(dǎo)航衛(wèi)星采用無源工作方式，凡是有GPS接收設(shè)備的用戶都可以使用GPS系統(tǒng)。用戶設(shè)備包括全向圓極化天線、接收機(jī)、微處理器、控制顯示設(shè)備等，有時(shí)也統(tǒng)稱GPS接收機(jī)。圖10-2汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖2、導(dǎo)航系統(tǒng)的原理汽車上使用的車載導(dǎo)航系統(tǒng)主要應(yīng)用的是GPS衛(wèi)星導(dǎo)航和慣性自律導(dǎo)航。當(dāng)GPS接收機(jī)同時(shí)接收到四顆以上的衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)時(shí)，經(jīng)過計(jì)算處理后，就可報(bào)出GPS接收機(jī)（目標(biāo)）的位置（經(jīng)度、緯度、高度）、時(shí)間和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（速度、航向）等。車駛?cè)氲叵滤淼?、高層樓群中暫時(shí)接收不到衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，GPS自動(dòng)導(dǎo)入自律慣性導(dǎo)航模式，由車速傳感器檢測(cè)出汽車的行進(jìn)速度，通過中央處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從速度和時(shí)間中直接算出前進(jìn)的距離，陀螺傳感器直接檢測(cè)出前進(jìn)的方向，引導(dǎo)車輛行駛。圖10-3汽車電子導(dǎo)航系統(tǒng)控制關(guān)系

當(dāng)車載導(dǎo)航系統(tǒng)和電子地圖系統(tǒng)配合使用時(shí)，就可以在電子地圖上顯示出車輛的實(shí)時(shí)位置和行駛路線、方向以及速度等參數(shù)。同時(shí)車載導(dǎo)航系統(tǒng)還能對(duì)汽車行駛的路線與電子地圖上道路的誤差進(jìn)行實(shí)時(shí)相關(guān)匹配，并做自動(dòng)