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1、GPS定位原理与应用第一章绪论,IntroductiontoGPS重点：GPS导航定位原理Chenxiandong,Xi’anuniversityofscienceandtechnology空间大地测量及其发展卫星导航GPS的构成GPS导航、定位、授时原理GPS应用及发展前景古代大地测量 《史记-夏本计》：“左准绳，右规矩，载四时，以开九州，通九道” 经典大地测量 18世纪中叶之后的200年间 现代大地测量（空间大地测量） 20世纪50年代之后，VLBI，SLR，GNSS 激光测距仪，全站仪等。1.1空间大地测量及其发展Chenxia
2、ndong,Xi’anuniversityofscienceandtechnology空间大地测量与精密时频水钟,机械钟,原子钟：铷、铯、氢、喷泉钟、光钟…NIST--美国国家标准与技术研究院USNO--美国海军天文台PTB--德国国家标准实验室NPL--英国国家物理实验室IEN--意大利国家实验室ORB--比利时皇家天文台…相对论时空观：时间、空间Chenxiandong,Xi’anuniversityofscienceandtechnologyChenxiandong,Xi’anuniversityofscienceandtech
3、nologyVLBI，VeryLongBaselineInterferometryChenxiandong,Xi’anuniversityofscienceandtechnologyIVSNet(InternationalVLBIService)Chenxiandong,Xi’anuniversityofscienceandtechnologySLR，SatelliteLaserRanging andCCD-AstrometrieGeodynamicSatellite(cannonball)GNSS(GPS,GLONASS,GALIL
4、EO)Altimetersatellite(Meerestopographie) (GFO,ERS-2,Envisat,Topex,Jason)Gravimetrie-Missions(ChAMP,GRACE)ExperimentelleSatellitenCCD-AstrometrieChenxiandong,Xi’anuniversityofscienceandtechnologyILRSNet(InternationalLaserRangingService)Chenxiandong,Xi’anuniversityofscien
5、ceandtechnology1.2卫星导航第一代卫星导航系统：TRANSIT,CICADA.第二代卫星导航系统：GPS,GLONASS,GALILEO广域增强导航系统：WAAS,EGNOS,…我国的卫星导航系统：北斗双星-->CAPS-->北斗二代(COMPASS)GPSGLONASSGALILEOTRANSIT(NNSS)Chenxiandong,Xi’anuniversityofscienceandtechnology北斗双星定位：以两颗卫星的已知坐标为圆心，各以测定的本星至用户机距离为半径，形成2个球面，用户机必然位于这2个球
6、面交线的圆弧上。电子地图的高程提供的是一个以地心为球心，以地心至地球表面高度为半径的球面。求解圆弧线与地球表面交点即可获得用户位置。2003年12月正式开通运行，08年汶川抗震救灾中，北斗卫星导航定位系统全力保障了救灾部队行动。北斗二代（COMPASS）设计由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。2007年4月14日第一颗；2009年04月15日发射第二颗，到2011年有12颗卫星覆盖中国国土以及周边地区；2020年三十几颗卫星覆盖全球。Chenxiandong,Xi’anuniversityofscienceandtechno
7、logyGPS(NAVSTAR/GPS)全球卫星定位系统是随着现代科学技术的发展建立起来的高精度、全天候、全球性的无线电导航、定位、授时的多功能卫星系统。GPS接收机利用距地球2万多公里高空的GPS卫星连续发射的测距信号，可以实时解算出载体的空间位置和运动状态，比如经度、纬度、高度、时间、速度、航向等。1.3GPS及其构成Chenxiandong,Xi’anuniversityofscienceandtechnology方案论证（1974-1978）系统论证（1979-1987）生产实验（1988-1993）GPS的历史系统建设分三个
8、阶段：1967-1969间进行先期试验研究海军TIMATION：星座，测距测时原理，多颗试验卫星空军621B：信号，频率Chenxiandong,Xi’anuniversityofscienceandtechnology
