GPS用户培训教材

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1、致力测绘数字化原理部分GPS培训教材南方测绘仪器有限公司南方数码GPS产品部7/17/20211南方测绘仪器有限公司概论1为什么要了解GPS？2历史和背景3系统的组成4GPS卫星5地面控制站6用户设备7系统现状8GPS定位原理9GPS测量10小结第一部分7/17/20212南方测绘仪器有限公司1为什么要向您推荐GPSGPS测量与经典测量方法的对比：不需要相互通视观测作业不受天气条件的影响网的质量与点位的分布情况无关能达到大地测量所需要的精度水平白天和夜间均可作业经济效益显著7/17/20213南方测绘仪器有限公司（

2、1）GPS测量速度比传统方法有极为显著的提高（2）无论作大面积控制和局部测量都是理想的工具（3）从价格上说，她具有更强的市场竞争能力（4）任何条件下都有充分把握提供足够的精度所有这一切优越性南方GPS测量系统都得到了显著证实！GPS测量与经典测量方法的对比：1为什么要向您推荐GPS7/17/20214南方测绘仪器有限公司2历史和背景GPS是美国军方研制的第二代卫星导航系统（1）全球通用（2）24小时可以定位，测速和授时（3）用户设备成本低廉（4）确保美国军事安全，服务于全球战略（5）导航精度可达10—20m（6）取

3、代现存各种导航系统这种设备可以用来武装战车，舰船和飞机，提高其作战能力，并可广泛用于地面部队。其作用在海湾战争中已得到相当充分的显示。7/17/20215南方测绘仪器有限公司2历史和背景系统特征NNSSGPS载波频率GHz0.15,0.401.23,1.58卫星高度km100020200卫星数5-621+3卫星周期min1:4711:58卫星钟稳定度10-1110-13GPS与NNSS的主要特征7/17/20216南方测绘仪器有限公司系统特征GLONASSGPS载波频率GHz1.61,1.251.23,1.58卫星

4、高度km1910020200卫星数21+321+3卫星周期h11:1511:58卫星钟稳定度10-1110-13GPS与GLONASSS的主要特征2历史和背景7/17/20217南方测绘仪器有限公司技术背景（信号组成）：C/A码L1P码和Y码L2防电子欺骗技术（AS）选择性服务政策（SA）*SA技术已经于2000年5月取消2历史和背景7/17/20218南方测绘仪器有限公司3GPS系统的组成全球定位系统（GPS）由三个主要部分组成空间部分：提供星历和时间信息发射伪距和载表信号提供其它辅助信息地面控制部分：中心控制系

5、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7/17/20219南方测绘仪器有限公司24颗卫星（21+3）6个轨道平面55º轨道倾角2万km轨道高度（地面高度）12小时（恒星时）轨道周期5个多小时出现在地平线以上（每颗星）4GPS卫星现在在轨道实际运行的卫星个数超过32个7/17/202110南方测绘仪器有限公司5地面控制站一个主控站：科罗拉多•斯必灵司三个注入站：阿松森（Ascencion)迭哥•伽西亚(DiegoGarcia)卡瓦加兰(kwajalein)五个监测站=1个

6、主控站+3个注入站+夏威夷（Hawaii)55HawaiiAscencionDiegoGarciakwajaleinColoradosprings7/17/202111南方测绘仪器有限公司6用户设备－1通用接收机（定位型）：导航型接收机一般情况下无数据输出的记录存储设备（手持机）天线前置放大器电源部分射电部分微处理器数据存器显示控制器供电信号信息命令数据供电，控制供电数据控制7/17/202112南方测绘仪器有限公司8GPS定位原理（1）卫星信号结构基准频率10.23MHZL11575.42MHZC/A码1.023

7、MHZP•码10.23MHZL21227.60MHZP•码10.23MHZ1015412050比特/S卫星信息电文（D码）每颗卫星都发射一系列无线电信号（基准频率ƒ）两种载波（L1和L2）两种码信号（C/A码和P码）一组导航电文（信息码，D码）7/17/202113南方测绘仪器有限公司GPS定位的各种常用的观测量8GPS定位原理-2L1载波相位观测值L2载波相位观测值调制在L1上的C/A-code伪距调制在L2上的P-code伪距Dopple观测值7/17/202114南方测绘仪器有限公司对卫星进行测距8G

8、PS定位原理－3接收机对跟踪的每一颗卫星进行测距地心SiPijPjriRjRj=ri+Pij有关各观测量及已知数据如下：r—为已知的卫地矢量P—为观测量（伪距）R—为未知的测站点位矢量7/17/202115南方测绘仪器有限公司－－距离观测值的计算8GPS定位原理接收机至卫星的距离借助于卫星发射的码信号量测并计算得到的接收机本身按同一公式复制码信号比较本机码信