GPS测量原理与应用-讲义1-1

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1、GPS测量原理与应用ThePrincipleandApplicationofGPS主讲：李克昭第一讲：GPS概述及理论基础第二讲：GPS信号及其测量原理测量平差基础第三讲：GPS静态定位原理第四讲GPS动态定位原理第五讲GPS控制网的设计与外业工作第六讲GPS定位测量数据处理第七讲GPS定位测量技术应用第八章现代全球导航定位系统发展Basiccourseoutline实习安排：第11周：周三上午第一大节GPS接收机的认识和使用第13周：周三上午第一大节GPS网的布设和数据采集第13周：周五上午第一大节学院机房实习，GPS数据下载第14周：

2、周三上午第一大节学院机房实习，GPS数据处理第15周：周三、五上午第一大节RTK的认识和使用答疑时间：周四晚，地点：学院310参考书籍及网址：(Textbooks)1.张勤,李家权.GPS测量原理及应用.科学出版社.2.徐绍铨,张华海,杨志强等.GPS测量原理及应用.武汉大学出版社.3.干国强.导航与定位——现代战争的北斗星.国防工业出版社.4.袁建平等.卫星导航原理与应用.中国宇航出版社.5.张守信.GPS卫星测量定位理论与应用.国防科技大学出版社.6.董绪荣等.GPS/INS组合导航定位及其应用.国防科技大学出版社.7.许其凤.GPS

3、卫星导航与精密定位.解放军出版社.参考书籍及网址(续)：8.麻省理工学院开放式课程网页。http://www.myoops.org/cocw/mit/Earth--Atmospheric--and-Planetary-Sciences/12-540Principles-of-the-Global-Positioning-SystemSpring2003/Calendar/index.htm.9.武汉大学《GPS原理及其应用》课程专题网站。http://jpkc.whu.edu.cn/jpkcsite/gps/gpscourse/index

4、.asp.10.卡尔加里大学GeomaticsEngineering.http://www.geomatics.ucalgary.ca/research/researchareas.第一讲：GPS概述及理论基础（TheSummarizationandBasicTheoryofGPS）内容（Contents）：1.1GPS概述GPS的产生GPS系统的组成GPS的定位特点及优势GPS的应用发展及前景1.2GPS定位基本原理及基础1.1.1GPS的产生(TheBirthofGPS)GPS导航的本质是将陆基的无线电导航搬到天基。这是一个发展的过程

5、，也是GPS产生的过程。因此，在将GPS的产生史，我们就得先回顾一下无线电导航的发展史。（a）第一次世界大战，海上首次使用了无线电通信，与此同时，在海岸上开始安装发射375kHz连续无线电波的无线电信标台。（无线电导航雏形）（b）第二次世界大战，由于军事需求，加速了无线电导航的发展。主要发明了罗兰-A（LORAN-A）。（c）二战后，50年代末期，美国海岸警卫队研制了罗兰-C（相对罗兰-A而言，覆盖范围大，导航精度提高）。为了实现全球导航，美国又进一步研制了奥米伽系统。该系统虽然做到了全球覆盖，但存在如下不足：（1）由于电磁波传播受各种因

6、素影响，定位精度到2~4海里；（2）多值性；（3）数据更新率低；（4）用户设备昂贵，限制广泛使用；（5）全球设站，维护代价很高。怎么办？1957年10月4日晚，前苏联的拜科努尔发射场一声巨吼，由P-7洲际导弹改进的卫星号运载火箭将世界上第一颗人造地球卫星“斯普特尼克”1号（CΠ-1，Sputnik-1）送入了近地轨道。重83kg，直径58cm随后3个月，即1958年1月31日，美国发射了“探索者1号“（重13.89，直径13cm）。从此，美苏的太空竞争就拉开了序幕。既然卫星上天了，能否将无线电导航设备放到卫星平台上以克服地基无线电导航的缺

7、陷？1958年12月，美国海军和霍普金斯大学物理实验室就联合研制NNSS（NavyNavigationSatelliteSystem）。由于卫星轨道近似圆形且经过地球南、北极上空，又称NNSS为子午卫星系统（Transit)。NNSS卫星运行图卫星轨道高度950~1200km，运行周期约为107min子午卫星是第一代卫星导航定位系统，跨越了从地基无线电导航到天基无线电导航的历程，但其仍然存在许多缺点，主要是：（1）卫星数量少（6颗），不能实现连续实时导航；（2）卫星轨道高度低，难以实现精密定轨；（3）信号频率低，难以补偿电离层效应的影响。

8、正因为如此，美国国防部于1973年12月批准陆海空三军联合研制新的军用卫星导航系统，于是乎，GPS就产生了。1.1.2GPS的系统组成GPS的英文全称是NavigationSatelliteT