全球卫星定位系统简介

《全球卫星定位系统简介》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、全球衛星定位系統全球衛星定位系統((GPS)GPS)簡介簡介鄭大偉鄭大偉台北科技大學材料及資源工程系資料提供:逢甲大學洪本善博士1大綱大綱•全球衛星定位系統(GlobalPositioningSystem)簡介•衛星定位測量之原理•GPS測量作業方法及精度•GPS衛星測量之應用2傳統測量的限制傳統測量的限制~通常平面及高程控制測量是分開進行~傳統測量的方式測量儀器與目標之間必須通視如果中間有阻隔,必須利用導線方式轉點~一般測量距離大約限制在5Km以內~易受氣候影響,例如霧氣,下雨等...3ＧＰＳ的由來ＧＰＳ的由來ßß由美國國防部主導發展由美國國防部主導發展ßß

2、一致的座標系統一致的座標系統--WGS84WGS84ßß提供定位、導航及定時提供定位、導航及定時ßß設計來取代舊有導航系統設計來取代舊有導航系統ßß國防優先民間應用國防優先民間應用ßß民間與軍方皆可使用民間與軍方皆可使用4GPSGPS的優點的優點~不受氣候影響,日夜均可操作~測站間不需通視,且距離可達數千公里~可得較高精度的坐標值~快速並節省人力及經費~平面及高程控制測量一次完成,且座標系統一致~儀器操作簡便,且適合更多的用途5全球衛星定位系統(GlobalPositioningSystem)簡介經緯大地，精準快捷一全球衛星定位系統簡稱GPS，係由分佈2020

3、0km高空，6個軌道上的24顆衛星，其地面有一個主控站、五個監測站所組成。衛星測量即由設置在地面之GPS衛星接收儀，將GPS衛星位置視為已知，接收其發射的訊號，以「空間後方交會法」測算點位間距離及方位角。6GPSGPS系統架構系統架構太空部分太空部分衛星本體,傳送星曆及距離衛星本體,傳送星曆及距離觀測資料觀測資料24顆衛星24顆衛星20200Km高度20200Km高度地面控制站地面控制站1主控站使用者1主控站使用者55監視站接收儀監視站接收儀7太空部分太空部分~24顆衛星•運行週期11hrs58min}4衛星、6個•壽命7.5年軌道面,與赤道傾斜55度~高度2

4、0200Km55赤道8控制站控制站~1主控制站及5監視站}負責追縱接收衛星的資料及計算軌道、時鐘參數}負責上載有關衛星的所有資訊}監控及維持預定軌道的運行9GPS大地型接收儀10手持式GPS接收儀11衛星定位測量之原理GPS衛星於太空中運行時，以L1、L2頻率向地面發射衛星訊號，地面衛星接收儀接收衛星資料(星曆、距離及相位)，利用幾何原理求出接收儀坐標，以完成導航定位及各種測量作業。L1(1575.42MHz,19.0cm)-C/A+P碼L2(1227.6MHz,24.5cm)-P碼12ＧＰＳ定位原理ＧＰＳ定位原理ßß衛星就像是軌道控制站將其軌道參數調製成電波

5、衛星就像是軌道控制站將其軌道參數調製成電波ßß無線電波無線電波radiowaveradiowave以光速向地面發射運行以光速向地面發射運行ßß利用時間獨立的電碼利用時間獨立的電碼timedependentcodestimedependentcodes量測計量測計算出與每顆衛星與地面接收者的距離算出與每顆衛星與地面接收者的距離ßß通常衛星內部所使用的時鐘精度極高通常衛星內部所使用的時鐘精度極高ßß每筆衛星發射訊號會紀錄瞬時時間（每筆衛星發射訊號會紀錄瞬時時間（t1t1））ßß衛星接收器內部的時鐘精度會紀錄收到衛星訊號的衛星接收器內部的時鐘精度會紀錄收到衛星訊號的

6、時間（時間（t2t2））ßß距離距離==速度速度xx時間差（時間差（t1t1--t2t2））13概略原理概略原理::距離距離距離=傳輸時間x光速XllXllXllXllllVllllVVVlllV14定位原理定位原理R1R3後方交會後方交會R23個球面交叉為一個點3段距離可解算出緯度，經度及高程15單點定位單點定位單點定位需四點單點定位需四點以上以資精密檢以上以資精密檢核核4段距離可解算出經緯度高程及時間Latitude,Longitude,Height&Time此原理與後方交會方法類似16ＧＰＳ誤差來源ＧＰＳ誤差來源ßß衛星誤差衛星誤差ßß衛星訊號傳播誤衛星

7、訊號傳播誤}軌道偏差差差}衛星時鐘誤差¢電離層延遲}SatelliteClock¢對流層延遲Model}SA效應ßß接收器誤差接收器誤差ßß測站誤差測站誤差}接收器時鐘}接收器雜訊¢測站座標¢多路徑效應17軌道誤差衛星時鐘誤差電離層誤差對流層誤差時鐘誤差多路徑誤差週波未定值18SASA效應效應SelectiveAvailabilitySelectiveAvailability100mßß美國國防部刻意降低其廣播美國國防部刻意降低其廣播30m資訊的精度資訊的精度PP}撥亂衛星時鐘}加入亂碼PPßß此稱為此稱為SASA效應效應SelectiveAvailabili

8、tySelectiveAvailabi