全球定位系统及应用

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1、第三节全球定位系统及其应用2004年11月24日上午10时许，私企老板王某刚打开停在荣成路上的宝马车车门，突然从旁边窜出两名“劫匪”，一把长砍刀架在王某的脖子上，“别喊，快开车！”两名“劫匪”将王某推到驾驶室后，逼迫王某启动宝马车（图一），沿海边逃窜。王某悄悄按下了车里的GPS紧急按钮，报警声立即在110指挥中心响起，两辆警车迅速出击，而两名“劫匪”还一直蒙在鼓里。一、全球定位系统1、全球定位系统的概念简称GPS，是具有在海、陆、空进行全方位、实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。2、全球定位系统的特点（1）全球，全天候工作。（2）能为用户提供连

2、续、实时的三维位置、三维速度和精密时间，不受天气的影响。（3）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。（4）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、测时等方面取得更广泛的应用，而且其应用领域不断扩大。3、GPS的起源在卫星定位系统出现之前，远程导航与定位主要用无线电导航系统。（1）无线电导航系统缺点：覆盖的工作区域小；电波传播受大气影响；定位精度不高。（2）卫星定位系统（3）GPS发展历程4、全球定位系统的组成系统机构空间位置组成和分布全球定位系统GPS卫星星座空间由21颗工作卫星和3颗在轨

3、备用卫星组成，24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内地面监控系统地面由分布在全球5个地面站（包括5个监控站、1个主监控和3个注入站，主控站和注入站都位于监控站里）组成GPS信号接收机用户导航型接收机、测地型接收机、授时接收机例（1）下列关于全球定位系统的叙述，不正确的是（）A．GPS是利用卫星进行导航、定位的系统B．GPS包括两大部分，即空间部分和地面控制部分C．GPS卫星星座由24颗卫星组成D．野外旅行，只要拥有GPS信号接收机，可随时知道自己所处的经纬度GPS的基本定位原理是：卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后经过计算，求出接收机

4、的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。此外，在军事部门、交通部门、邮电部门、地矿、煤矿、石油、建筑以及农业、气象、土地管理、金融、公安等部门和行业，在航空航天、测时授时、物理探矿、姿态测定等域．也都开展了GPS技术的研究和应用。分组讨论我国导航定位技术的发展（P98）5、GPS接收机的类型根据用途分类．GPS接收机分为导航型接收机、测地型接收机和授时接收机。类型应用特点导航型接收机用于运动载体的导航，分为车载型、航海型、航空型和星载型能够实时给出载体的位置和速度，价格便宜，应用广泛测地型接收机用于精密大地测量和精密工程测量定位精度高，仪器结构复杂．价格

5、较贵授时接收机用于天文台及无线电通讯利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时空间部分：卫星分布21颗工作卫星，3颗备用卫星；每4颗卫星工作在同一轨道平面内，24颗卫星均匀分布在6个轨道平面，彼此夹角为60；轨道平面相对于赤道的倾角为55；卫星离地面高度20200km；12恒星时(11hr58min2.05s)绕地球一周；地球上任何地方任何时刻同时可收到4颗以上GPS卫星的信号。GPS（GlobalPositionSystem）——GPS的系统组成空间部分：GPS卫星结构包括24颗可操作的工作卫星，以55°倾角分布在地球上空20,200km(10,900

6、NM)的六个轨道面上，运行周期为12恒星时。这些卫星在轨道上的分布状态使地球上的任何位置在任意时刻都可以同时接受到至少6颗卫星的定位信号，这些卫星则不断的给全球用户用户发送位置和时间的广播数据。GPS（GlobalPositionSystem）——GPS的系统组成地面控制部分负责卫星控制、时间同步、卫星的跟踪和监测。卫星轨道控制向卫星发送星历GPS的地面控制系统由位于美国科罗拉多的主控站、以及分布全球的三个注入站和五个监测站组成。地面控制部分主控站：位于美国克罗拉多（Colorado）的法尔孔（Falcon）空军基地，它的作用是根据各监控站对GPS的观测数据

7、，计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等，并将这些数据通过注入站注入到卫星中去；同时，它还对卫星进行控制，向卫星发布指令，当工作卫星出现故障时，调度备用卫星，替代失效的工作卫星工作；注入站有三个，它们分别位于阿松森群岛（Ascencion）、迭哥伽西亚（DiegoGarcia）、卡瓦加兰（Kwajalein），注入站的作用是将主控站计算出的卫星星历和卫星钟的改正数等注入到卫星中去监控站有五个，除了主控站外，其它四个分别位于夏威夷（Hawaii）、阿松森群岛（Ascencion）、迭哥伽西亚（DiegoGarcia）、卡瓦加兰（Kwajalein），监控站的作用

8、是接收卫星信号，监测卫星的工作状态；通讯辅助系统：连