精编制作北斗导航系统知识讲座PPT课件
59页1、知识讲座 一 四大导航系统之一 当前全球有四大卫星定位系统 分别是美国的全球卫星导航定位系统GPS 俄罗斯的格罗纳斯GLONASS系统 欧洲在建的 伽利略 系统 和中国的北斗卫星导航系统 伽利略 系统 格罗纳斯系统 GPS系统 美国GPS 欧盟伽利略 俄罗斯GLONASS 中国北斗 竞相发展的全球卫星导航系统 美国GPS 是世界上第一个成熟 可供全民使用的全球卫星定位导航系统 应用范围极其广泛 该系统由28颗地球同步卫星组成 其中4颗为备用星 均匀的分布在距离地面20000千米的6个轨道面上 这些卫星与地面支持系统组成网络 每隔1 3秒向全球用户播报信息 使地球上任何地方的用户在任何时候均可以利用接收机同时接收到至少4颗卫星的信号 接收机接到信号之后 可以通过差分定位原理确定自己的位置 GPS功用 由于GPS技术所具有的全天候 高精度和自动测量的特点 作为先进的测量手段和新的生产力 已经融入了国民经济建设 国防建设和社会发展的各个应用领域 GPS功用 GPS的主要用途 1 陆地应用 主要包括车辆导航 应急反应 大气物理观测 地球物理资源勘探 工程测量 变形监测 地壳运动监测 市政规划控
2、制等 2 海洋应用 包括远洋船最佳航程航线测定 船只实时调度与导航 海洋救援 海洋探宝 水文地质测量以及海洋平台定位 海平面升降监测等 3 航空航天应用 包括飞机导航 航空遥感姿态控制 低轨卫星定轨 导弹制导 航空救援和载人航天器防护探测等 军事应用 卫星导航系统是现代军事的 太空眼 没有它 巡航导弹 激光制导炸弹和战略核导弹都将成为 瞎子 美国的GPS系统相比 伽利略系统更先进 也更可靠 美国GPS向别国提供的卫星信号 只能发现地面大约10米长的物体 而伽利略的卫星则能发现1米长的目标 一位军事专家形象地比喻说 GPS系统只能找到街道 而伽利略则可找到家门 美国GPS长期垄断美国国防部从1973年开始实施的GPS系统 这是世界上第一个全球卫星导航系统 在相当长的一段时间内垄断了全球军用和民用卫星导航市场 GPS全球定位系统计划自1973年至今 先后共发射了41颗卫星 总共耗资190亿美元 GPS原来是专门用于为洲际导弹导航的秘密军事系统 在1991年的海湾战争中首次得到实战应用 随后 在科索沃战争 阿富汗战争和伊拉克战争中大显身手 美国GPS系统 长期以来 美国对本国军方提供的是精确
3、定位信号 对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号 也就是说 地球上任何一个目标的准确位置 只有美国人掌握 其他国家只知道个 大概 在海湾战争时 美国还曾置欧盟各国利益不顾 一度关闭对欧洲GPS服务 北斗初上 提起卫星导航系统 很多人认为就是GPS 其实 GPS是美国 全球定位系统 GlobalPositioningSystem 的简称 据统计 GPS在我国导航市场上所占份额在95 以上 在电力传输 通信 金融等领域 严重依赖GPS提供的精准时间 北斗初上 限于国家的财力 技术能力和实际需求 北斗建设分 三步走 先建立试验系统 再实施区域服务 最后建立全球网络 2000年10月 试验系统第一个卫星被送入轨道 2003年5月 第三颗北斗卫星成功发射 这是一颗备份卫星 这三颗卫星组成完整的试验系统 至此中国成为继美国 俄罗斯之后 世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家 北斗卫星导航系统简介 北斗卫星导航系统 世界第三套全球卫星导航系统工程总投资 100亿元工程期限 1994年 2020年北京时间2012年10月25日 中国在西昌卫星发射中心用 长征三号丙 运载火箭 成功将第16颗北斗导航卫
4、星送入太空 北斗卫星导航定位系统是由中国自行研发的区域性有源三维卫星定位与通信系统 CNSS 是继美国的全球定位系统 GPS 俄罗斯的格洛纳斯 GLONASS 定位系统之后世界第三个成熟的卫星导航系统 该系统分为 北斗一代 和 北斗二代 分别由4颗 两颗工作卫星 两颗备用卫星 和35颗北斗定位卫星 地面控制中心为主的地面部份 北斗用户终端三部分组成 北斗定位系统可向用户提供全天候 二十四小时的即时定位服务 定位精度可达数十纳秒 ns 的同步精度 其精度与GPS相当 中国在2000年至2007年先后发射了四颗 北斗一号 卫星 这种区域性 中国境内 的卫星导航定位系统 正在为中国陆地交通 航海 森林防火等领域提供着良好服务 发展路线图 北斗卫星导航系统按照三步走的总体规划分步实施 第一步 1994年启动北斗卫星导航试验系统建设 2000年形成区域有源服务能力 第二步 2004年启动北斗卫星导航系统建设 2012年形成区域无源服务能力 第三步 2020年北斗卫星导航系统形成全球无源服务能力 发展路线图 建成试验系统 实现从无到有 2000年10月31日东经140度 2000年12月21日东经
5、80度 2003年5月25日东经110 5度 星箭组批生产 启动组网发射 2007年4月14日MEO卫星 2009年4月15日GEO卫星 2010年1月17日GEO卫星 工程建设 系统组成 空间段 由5颗GEO卫星和30颗Non GEO卫星组成 Non GEO卫星 GEO卫星 星座 空间 北斗第二代导航卫星网 北斗第二代导航卫星网提供两种服务方式 开放服务和授权服务 30颗非静止轨道卫星由27颗中轨卫星和3颗倾斜同步 27颗中轨卫星分布在倾角为55度的三个轨道平面上 每个面上有9颗卫星 轨道高度为21500公里 系统组成 地面段 由主控站 上行注入站和监测站组成 工程建设 北斗系统地面段 北斗卫星新闻发布会视频 用户段由北斗用户终端以及与其他GNSS兼容的终端组成 北斗系统的用户终端 用户段 系统组成 25 导航原理 双星定位 用户提出申请服务项目并发送入站信号 经两颗卫星转发到地面中心 地面中心接到此信号后 解调出用户发送的信息 测量出用户至两颗卫星的距离 对定位申请计算用户的地理坐标 由于H颗卫星的位置是已知的 分别为两球的球心 另一球面是基本参数已确定的地球参考椭球面3球交会点为
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