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GPS技术及应用
什么是GPS
全球定位系统(GPS)是美国以空间为基地的无线电导航系统,在全世界范围内为民间用户提供不间断的定位、导航和定时服务,而且对所有人免费。任何人只要有一个接收机,这个系统就可以为他提供位置和时间
GPS在物流领域的应用
GPS的分类
GPS前景
GPS的原理
GPS的构成
GPS的特点
GPS的构成
20200km
太阳能电板
原子钟(2台铯钟、2台铷钟)、信号生成
发射装置
1。空间部分
基本功能
(1)接收和储存由地面监控站发来的导航信息,并执行监控站的控制指令;
(3)卫星上设有微处理机,能进行部分必要的数据处理工作;
(3)通过星载的高精度铯钟和铷钟提供精密的时间标准;
(4)向用户发送定位信息;
(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的构成
2. 地面控制系统 GPS的地面监控部分是由分布在全球的5个地面站组成,其中包括卫星监测站、主控站和信息注入站。
主控站(1个)
作用:
收集各检测站的数据,编制导航电文,监控卫星状态;
通过注入站将卫星星历注入卫星,向卫星发送控制指令
卫星维护与异常情况的处理。
跟踪站(5个)
作用:
接收卫星数据,采集气象信息
并将所收集到的数据传送给主控站
注入站(3个)
作用:
将导航电文注入GPS卫星。
GPS的构成
用户接收系统
1、GPS接收机。
天线单元,信号处理部分,存储器,输入输出设备,记录装置和电源。
2、GPS数据处理软件。
GPS数据处理软件是GPS用户系统的重要部分,其主要功能是对GPS接收机获取的卫星测量记录数据进行“粗加工”、“预处理”,并对处理结果进行平差计算、坐标转换及分析综合处理。从而求得观测站的三维坐标,观测体的坐标、运动速度、方向及精确时刻。
天线前置放大器
信号处理器
微处理器
振荡器
控制、显示及存储设备
电源
GPS的原理
首先我们假定卫星的位置为已知,而我们又能准确测定我们所在地点A至卫星之间的距离,那么A点一定是位于以卫星为中心、所测得距离为半径的圆球上。进一步,我们又测得点A至另一卫星的距离,则A点一定处在前后两个圆球相交的圆环上。我们还可测得与第三个卫星的距离,就可以确定A点只能是在三个圆球相交的两个点上。
GPS的原理
如何确知卫星的准确位置?
监测站通过各种手段,连续不断监测卫星的运行状态,适时发送控制指令,使卫星保持在正确的运行轨道。将正确的运行轨迹编成星历,注入卫星,且经由卫星发送给GPS接收机。正确接收每个卫星的星历,就可确知卫星的准确位置。
如何测定卫星至用户的距离?
V*t=S
V=3*108
T=?