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1、GPS原理及其应用(三)第二章全球定位系统的组成及信号结构§2.1全球定位系统的组成§2.1全球定位系统的组成GPS的系统组成GPS系统由三部分组成空间部分地面控制部分用户设备部分全球定位系统的组成及信号结构>GPS的组成GPS的空间部分①GPS的空间部分的组成GPS卫星星座全球定位系统的组成及信号结构>GPS的组成>GPS的空间部分6个轨道面平均轨道高度20200km轨道倾角55周期11h58min（顾及地球自转，地球-卫星的几何关系每天提前4min重复一次）GPS的空间部分②全球定位系统的组成及信号结构>GPS的组成>GPS的空间部分GPS卫星星座设计星座：21+321颗正式的工作卫
2、星+3颗活动的备用卫星保证在每天24小时的任何时刻，在高度角15以上，能够同时观测到4颗以上卫星当前星座：28颗GPS的空间部分③全球定位系统的组成及信号结构>GPS的组成>GPS的空间部分GPS的空间部分④GPS卫星的地面轨迹全球定位系统的组成及信号结构>GPS的组成>GPS的空间部分GPS的空间部分⑤GPS卫星作用：接收、存储导航电文生成用于导航定位的信号（测距码、载波）发送用于导航定位的信号（采用双相调制法调制在载波上的测距码和导航电文）接受地面指令，进行相应操作其他特殊用途，如通讯、监测核暴等。主要设备太阳能电池板原子钟（2台铯钟、2台铷钟）信号生成与发射装置全球定位系统的组成及
3、信号结构>GPS的组成>GPS的空间部分GPS卫星（续）类型试验卫星：BlockⅠ工作卫星：BlockⅡBlockⅡ：存储星历能力为14天，具有SA和AS地能力BlockⅡA（Advanced）：卫星间可相互通讯，存储星历能力为180天，SV35和SV36带有激光反射棱镜BlockⅡR（Replacement/Replenishment）：卫星间可相互跟踪相互通讯BlockⅡF（FollowOn）：新一代的GPS卫星,增设第三民用频率GPS的空间部分⑥全球定位系统的组成及信号结构>GPS的组成>GPS的空间部分GPS的空间部分⑦BlockIIRBlockIIABlockIIABlockII
4、RBlockIIFBlockIIR不同类型的GPS卫星全球定位系统的组成及信号结构>GPS的组成>GPS的空间部分GPS的空间部分⑧当前的卫星状态全球定位系统的组成及信号结构>GPS的组成>GPS的空间部分SUBJ:GPSSTATUS26MAR20041.SATELLITES,PLANES,ANDCLOCKS(CS=CESIUMRB=RUBIDIUM):A.BLOCKI:NONEB.BLOCKII:PRNS1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,13,14,15PLANE:SLOTF4,B5,C2,D4,B4,C1,C4,A3,A1,E3,D2,F3,F1,D5CLOCK:CS,C
5、S,CS,RB,CS,RB,RB,RB,CS,CS,RB,RB,RB,CSBLOCKII:PRNS16,17,18,20,21,22,24,25,26,27,28,29,30,31PLANE:SLOTB1,D6,E4,E1,D3,E2,D1,A2,F2,A4,B3,F5,B2,C3CLOCK:RB,RB,RB,RB,RB,RB,CS,CS,RB,RB,RB,RB,RB,RBGPS的地面监控部分①地面监控部分（GroundSegment）组成主控站：1个监测站：5个注入站：3个通讯与辅助系统全球定位系统的组成及信号结构>GPS的组成>GPS的地面监控部分GPS的地面监控部分②地面监控部分（G
6、roundSegment）（续）分布全球定位系统的组成及信号结构>GPS的组成>GPS的地面监控部分GPS的地面监控部分③监测站（5个）作用：接收卫星数据，采集气象信息，并将所收集到的数据传送给主控站。地点：夏威夷、主控站及三个注入站。全球定位系统的组成及信号结构>GPS的组成>GPS的地面监控部分GPS的地面监控部分④主控站（1个）作用：管理、协调地面监控系统各部分的工作，收集各监测站的数据，编制导航电文，送往注入站将卫星星历注入卫星，监控卫星状态，向卫星发送控制指令；卫星维护与异常情况的处理。地点：美国科罗拉多州法尔孔空军基地。全球定位系统的组成及信号结构>GPS的组成>GPS的地面监
7、控部分GPS的地面监控部分⑤注入站（3个）作用：将导航电文注入GPS卫星。地点：阿松森群岛（大西洋）、迪戈加西亚（印度洋）和卡瓦加兰（太平洋）全球定位系统的组成及信号结构>GPS的组成>GPS的地面监控部分GPS的用户部分①组成用户接收设备接收设备GPS信号接收机其它仪器设备全球定位系统的组成及信号结构>GPS的组成>GPS的用户部分GPS的用户部分②GPS信号接收机组成天线单元带前置放大器接收天线接收单元信号通道存储器
