[计算机硬件及网络]gps

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1、全球定位系统GlobalPositionSystem—GPS制作人：第一小组——熊玲玲王雷索文会何开先赖天珍胡水燕李菲菲王承娜张雅晴指导老师：雷定猷制作日期：2011年11月2日GPS简介一种结合卫星及通讯发展的技术，利用导航卫星进行测时和测距。全球300亿美元，于1994年全面建成。具有海陆空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS系统的组成GPS系统包括三大部分：空间部分-----GPS卫星星座；地面控制部分----地面监控系统；用户设备部分-----GPS信号接收机。GPS系统的三个组成部分空间部分：提供星历和时间信息发射伪距和载表信号提供其

2、它辅助信息地面控制部分：中心控制系统实现时间同步跟踪卫星进行定轨用户部分：接收并测卫星信号记录处理数据提供导航定位信息空间部分——GPS卫星星座GPS空间部分使用24颗高度约2.02万千米的卫星组成卫星星座，其中由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座，记作（21+3）GPS星座。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道倾角为55度，各个轨道平面之间相距60度， 即轨道的升交点赤经各相差60度。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差90度，一轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星超前30度。卫星的分布使得在全球的任何地方，任何时间都可观测到四颗以上

3、的卫星，并能保持良好定位解算精度的几何图形（DOP）。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。GPS工作卫星星座（21颗工作卫星）（1）接收和储存来自地面监控站的导航信息，接受并执行监控站的控制指令；（2）通过星载的高精度时钟提供精密的时间标准；（3）卫星上设有微处理机，进行部分必要的数据处理工作；（4）向用户发送导航与定位信息；（5）在地面监控站的指令下，通过推进器调整卫星的姿态和启用备用卫星。GPS卫星的基本功能：地面控制部分——地面监控系统地面监控部分包括四个监控间、一个主控站和一个上行注入站。监控站设有GPS用户接收机、原子钟、收集当地气象数据的传感器和进行数据初

4、步处理的计算机。监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站。主控站设在范登堡空军基地。它对地面监控部实行全面控制。主控站主要任务是收集各监控站对GPS卫星的全部观测数据，利用这些数据计算每颗GPS卫星的轨道和卫星钟改正值。上行注入站也设在范登堡空军基地。它的任务主要是在每颗卫星运行至上空时把这类导航数据及主控站的指令注入到卫星。这种注入对每颗GPS卫星每天进行一次，并在卫星离开注入站作用范围之前进行最后的注入。注入站卫星主控站监测站星历卫星信息GPS卫星信号星历地面监控部分的工作程序用户设备部分——GPS信号接收机组成——由GPS接收机、数据处理软件及相

5、应的用户设备如计算机等组成。作用——接收GPS卫星所发出的信号，利用这些信号进行导航定位等工作。GPS系统的特点1.全球，全天候工作：能为用户提供连续，实时的三维位置，三维速度和精密时间。不受天气的影响。2.定位精度高：单机定位精度优于10米，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。3.功能多，应用广：随着人们对GPS认识的加深，GPS不仅在测量、导航、测速、测时等方面得到更广泛的应用，而且其应用领域不断扩大。1970年4月，第一颗人造卫星送入轨道70年代后期成功试制了人卫摄影仪、卫星激光测距仪和多普勒接收机，并完成了全国天文大地网的整体平差，建立了1980年国家大地坐标

6、系，进行了南海群岛的联测。80年代中期，我国引进GPS接收机，建立我国自己的卫星导航系统。目前我国的GPS接收机拥有量约在4万台左右，并以每年两万台的速度增加在大地测量方面，我国已完成西沙、南沙群岛各岛屿与大陆的GPS联测，使海岛与全国大地网联成一整体。我国GPS的发展在航空摄影测量方面，也应用GPS技术进行航测外业控制测量、航摄飞行导航；地球动力学方面，我国已开始用兵GPS技术监测南极洲板块运动、青藏高原地壳运动、四川鲜水河地壳断裂运动，建立了中国地壳形变观测网、三峡库区形变观测网、首都圈GPS形变监测网等。近几年，我国已建成了北京、武汉、上海、西安、拉萨、乌鲁木齐等

7、永久性的GPS跟踪站。我国已着手建立自己的卫星导航系统（双星定位系统），能够生产导航型GPS接收机。GPS技术的应用正向更深层次发展。GPS在各领域的应用精确定时：广泛应用在天文台、通信系统基站、电视台中工程施工：道路、桥梁、隧道的施工中大量采用GPS设备进行工程测量勘探测绘：野外勘探及城区规划中都有用到导航：武器导航：精确制导导弹、巡航导弹车辆导航：车辆调度、监控系统船舶导航：远洋导航、港口/内河引水飞机导航：航线导航、进场着陆控制星际导航：卫星轨道定位个人导航：个人旅游及野外探险定位：车辆防盗系统手机，PDA，PPC等通信移动设备防盗