無(wú)人機(jī)傳感器技術(shù) 13、GPS定位

GPS定位主講教師：《無(wú)人機(jī)傳感器技術(shù)》概述1發(fā)展歷史2目錄組成部分3概述01概述基本信息GPS是美國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始研制，歷時(shí)20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位功能的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。概述基本信息GPS特點(diǎn):全天候、高精度、自動(dòng)化、高效益。GPS成功地應(yīng)用于大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、運(yùn)載工具導(dǎo)航和管制、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、工程變形監(jiān)測(cè)、資源勘察、地球動(dòng)力學(xué)等多種學(xué)科中，從而給測(cè)繪領(lǐng)域帶來(lái)了一場(chǎng)深刻的技術(shù)革命。發(fā)展歷史02發(fā)展歷史前身GPS的前身是1958年美國(guó)軍方研制的一種子午儀(Transit)衛(wèi)星定位系統(tǒng)，1964年正式投入使用。該系統(tǒng)用5-6顆衛(wèi)星組成的星網(wǎng)工作，每天最多繞過(guò)地球13圈，并且無(wú)法給出高度信息。發(fā)展歷史前身子午儀衛(wèi)星定位系統(tǒng)使得研發(fā)部門(mén)對(duì)衛(wèi)星定位取得了初步的經(jīng)驗(yàn)，并驗(yàn)證了由衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行定位的可行性，為GPS的研制做了鋪墊。發(fā)展歷史研發(fā)20世紀(jì)70年代，陸、海、空三軍聯(lián)合研制了新一代全球定位系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)20余年的研究實(shí)驗(yàn)，全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星星座布設(shè)完成。發(fā)展歷史研發(fā)GPS現(xiàn)在已升級(jí)到第三代，保持其在導(dǎo)航定位系統(tǒng)的霸主地位。GPS是全球范圍內(nèi)精度最高、覆蓋范圍最廣的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。發(fā)展歷史參數(shù)最初的GPS計(jì)劃方案：將24顆衛(wèi)星放置在互成120度的三個(gè)軌道上。每個(gè)軌道上有8顆衛(wèi)星，地球上任何一點(diǎn)均能觀測(cè)到6-9顆衛(wèi)星。粗碼精度可達(dá)100m，精碼精度為10m。發(fā)展歷史參數(shù)1988年進(jìn)行最后一次修改：21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星工作在互成60度的6個(gè)軌道上。組成部分03組成部分概述GPS系統(tǒng)空間部分地面監(jiān)控部分用戶部分組成部分空間部分結(jié)構(gòu)：GPS衛(wèi)星的主體呈圓柱形，兩側(cè)有太陽(yáng)能帆板，能自動(dòng)對(duì)日定向。太陽(yáng)能電池為衛(wèi)星提供工作用電。每顆衛(wèi)星都配備有多臺(tái)原子鐘，可為衛(wèi)星提供高精度的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。衛(wèi)星上帶有燃料和噴管，可在地面控制系統(tǒng)的控制下調(diào)整自己的運(yùn)行軌道。組成部分空間部分并將測(cè)距碼和導(dǎo)航電文調(diào)制在載波上播發(fā)給用戶。按照地面控制系統(tǒng)的命令調(diào)整軌道，調(diào)整衛(wèi)星鐘，修復(fù)故障或啟用備用件以維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。接收并存儲(chǔ)來(lái)自地面控制系統(tǒng)的導(dǎo)航電文。在原子鐘的控制下自動(dòng)生成測(cè)距碼和載波?！獭獭獭蘂PS衛(wèi)星基本功能組成部分控制部分地面監(jiān)控部分監(jiān)測(cè)站主控站注入站組成部分控制部分地面監(jiān)控部分監(jiān)測(cè)站主控站注入站雙頻GPS接收機(jī)高精度原子鐘氣象參數(shù)測(cè)試儀計(jì)算機(jī)功能：完成對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)的連續(xù)觀測(cè)，將搜集的數(shù)據(jù)和當(dāng)?shù)貧庀笥^測(cè)資料經(jīng)過(guò)處理后傳送到主控站。功能：協(xié)調(diào)管理地面監(jiān)控系統(tǒng)，將監(jiān)測(cè)站的觀測(cè)資料聯(lián)合處理，推算衛(wèi)星的星歷、衛(wèi)星鐘差和大氣修正參數(shù)，并將這些數(shù)據(jù)編制成導(dǎo)航電文送到注入站；調(diào)整偏離軌道的衛(wèi)星.功能：將主控站編制的導(dǎo)航電文、衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘差的改正數(shù)等注入相應(yīng)的衛(wèi)星。組成部分用戶部分用戶設(shè)備主要由GPS接收機(jī)、硬件和數(shù)據(jù)處理軟件、微處理機(jī)及終端設(shè)備組成；GPS接收機(jī)由主機(jī)、天線和電源組成。組成部分用戶部分功能：捕獲、跟蹤并鎖定衛(wèi)星信號(hào)；對(duì)接收的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行處理，測(cè)量出G