基于GPS的靶场导弹自动测量系统.ppt

2021/8/14,1,基于GPS的靶场导弹自动测量系统,先进传感器技术 双 控 范传阳 刘 锦,2021/8/14,2,课题由四个部分组成：一、引言二、正文三、结束语四、讨论,2021/8/14,3,一、引言课题说明的关键词：GPS 靶场导弹 测量系统课题说明讨论的问题：1、GPS的简要介绍2、靶场导弹的测量系统3、GPS在靶场试验中的应用,2021/8/14,4,二、正文内容1、GPS的简要介绍1.1、GPS的基本信息全球定位系统（Global Positioning System，通常简称GPS）是美国国防部研制的一种全天候的，空间基准的导航系统，可满足位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续地精确地确定三位位置和三位运动及时间的需要它是一个中距离圆型轨道卫星导航系统它可以为地球表面绝大部分地区（98%）提供准确的定位、测速和高精度的时间标准该系统的组成包括太空中的24颗GPS卫星；地面上的1个主控站、3个数据注入站和5个监测站及作为用户端的GPS接收机最少只需其中4颗卫星，就能迅速确定用户端在地球上所处的位置及海拔高度；所能收联接到的卫星数越多，解码出来的位置就越精确2021/8/14,5,简单地说，这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。

这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人，安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地GPS定位技术具有高精度、高效率和低成本的优点，使其在各类大地测量控制网的加强改造和建立以及在公路工程测量和大型构造物的变形测量中得到了较为广泛的应用2021/8/14,6,全球定位系统GPS,2021/8/14,7,1.2、GPS的组成GPS全球定位系统由三部分组成 ：空间部分GPS星座地面控制部分地面监控系统用户设备部分GPS 信号接收机,2021/8/14,8,1.3、GPS定位的原理GPS的含义是利用导航卫星进行测时和测距，以构成全球定位系统它是由美国国防部主导开发的一套具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航定位系统 GPS用户部分的核心是GPS接收机其主要由基带信号处理和导航解算两部分组成其中基带信号处理部分主要包括对GPS卫星信号的二维搜索、捕获、跟踪、伪距计算、导航数据解码等工作导航解算部分主要包括根据导航数据中的星历参数实时进行各可视卫星位置计算；根据导航数据中各误差参数进行星钟误差、相对论效应误差、地球自转影响、信号传输误差(主要包括电离层实时传输误差及对流层实时传输误差)等各种实时误差的计算，并将其从伪距中消除；根据上述结果进行接收机PVT（位置、速度、时间）的解算；对各精度因子(DOP)进行实时计算和监测以确定定位解的精度。

2021/8/14,9,1.4、GPS的优点及应用优点：全天候，不受任何天气的影响；全球覆盖（高达98%）；三维定速定时高精度；快速、省时、高效率；应用广泛、多功能；可移动定位；不同于双星定位系统，使用过程中接收机不需要发出任何信号增加了隐蔽性，提高了其军事应用效能 应用：(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2021/8/14,10,2、靶场导弹的测量系统2.1、靶场导弹靶场：供军用航空器做空对地投射武器试验和训练的专用场地有室内靶场和露天靶场试验武器或弹药的区域或场所2021/8/14,11,导弹试验靶场：用于导弹和运载火箭发射试验的专门场区（陆域、海域、空域）导弹试验靶场设有供导弹和运载火箭发射试验、检验、鉴定和训练用的设施大型导弹试验靶场也可发射航天器导弹试验靶场主要用于完成导弹的装配、测试和发射；对飞行中的导弹进行跟踪测量，获取数据，进行处理和分析；对导弹进行监视和安全控制；对发射试验的导弹系统进行鉴定，包括验证导弹系统方案的正确性、各系统的协调性和战术技术指标，检查设计资料、工艺资料以及试验设备配套和使用性能，检验使用部队的操作能力和维护水平；完成发射试验勤务保障和检验后勤保障能力；提出改进设计的意见或建议。

2021/8/14,12,2.2、靶场导弹测量系统靶场导弹的测量系统：靶场时统系统外弹道制导测量系统外弹道脱靶量测量系统飞行目标自动跟踪摄象测量系统,2021/8/14,13,3、GPS在靶场靶场试验中的应用GPS在靶场导弹测量系统的应用：简易制导测量系统外弹道脱靶量测量系统飞行目标自动跟踪摄象测量系统,2021/8/14,14,3.1、简易制导测量系统,2021/8/14,15,3.2、外弹道脱靶量测量系统,2021/8/14,16,3.3、飞行目标自动跟踪摄象测量系统飞行目标自动跟踪摄象测量系统是一种地面测量系统，用于观察目标飞行过程、采集目标飞行参数和记录目标飞行轨迹在此主要介绍自动跟踪摄像测量：系统构成及工作原理目标定位方法,2021/8/14,17,靶场导弹自动摄像测量系统示意图,2021/8/14,18,系统的构成及工作原理：靶场导弹摄像测量系统由测站计算机、摄像系统(图中是实物系统照片)、GPS天线、地面GPS差分站和指挥中心组成;其中测站计算机分上位主机和下位控制机，摄像系统包括摄像控制转台和数字摄像机地面摄像测量系统包括4组测站计算机和4组摄像系统全球定位系统GPS的4颗卫星与地面GPS差分站组成被测目标的定位引导系统。

2021/8/14,19,GPS系统：在靶场导弹自动跟踪摄像测量系统中，选择了GPS中对靶场导弹试验最为合适的4颗卫星作为试验导弹发射、飞行的全球定位GPS差分站：地面GPS差分站通过对GPS卫星星历数据进行必要的差分解算处理，得到较为准确的GPS差分信息，并以微波的形式发送到试验飞行目标2021/8/14,20,飞行目标：由于靶场试验目标上装有接收GPS星历数据和地面GPS差分站差分信号的接收器件，所以，当靶场试验目标接收到卫星发送的星历数据和地面GPS差分站发来的差分数据时，经过自身解算处理就得到精度较高的靶场试验目标自身的全球定位信息，并将其转发到地面测量系统2021/8/14,21,自动摄像测量系统：在地面自动摄像测量系统中，按照要求，应分段多点布设地面观测设备、指挥中心和GPS差分站本系统共布设4个观测点，分别接收靶场飞行目标在不同飞行阶段的定位引导信息每个观测点测量系统通过对定位引导信息的分析处理，可得到本测量站自身相对飞行目标的瞬时相对方位、俯仰角以及与目标的直线距离等信息，依据这些瞬时信息控制转台带动摄像机对准目标，并自动调节镜头焦距进行自动拍摄记录导弹飞行姿态和运动轨迹。

四个测量站设备将目标在不同阶段飞行情况的记录数据信息分别传输到指挥中心，指挥中心利用不同观测站处理得到的数据对飞行目标进行交汇处理，最终得到目标的整体飞行弹道数据2021/8/14,22,三、结束语随着军事技术的快速发展和国防安全的需要，研制精确打击武器具有极其重要的军事战略意义在导弹研制试验阶段，需要对导弹的发射状况、飞行轨迹、运行姿态等进行跟踪拍摄和记录，从而制定改进方案或定型GPS在其中扮演着非常重要角色2021/8/14,23,谢 谢 大 家 祝 考 试 顺 利！,2021/8/14,24,四、讨 论,部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！,。