导航定位技术原理及应用__复习资料.doc

1试说明GPS全球定位系统的组成以及各个部分的作用。 (1) 空间星座 GPS卫星星座由24颗（3颗备用）卫星组成，分布在6个轨道内，每个轨道4颗。基本功能：接收和存储由地面监控站发出的导航信息，接收并执行监控站的控制指令；利用卫星的微处理机，对部分必要的数据进行处理；通过星载原子钟提供精密时间标准；向用户发送定位信息；在地面监控站的指令下，通过推进器调整卫星姿态和启用备用卫星。 地面监控 监测站：进行数据自动采集。 主控站：协调和管理地面监控系统，主要任务：根据本站和其它监测站的观测资料，推算编制各卫星星历、卫星钟差和大气修正参数，并将数据传送到注入站；提供全球定位系统时间基准；各监测站和GPS卫星原子钟，均应与主控站原子钟同步，测出其间的钟差，将钟差信息编入导航电文，送入注入站；调整偏离轨道的卫星，使之沿预定轨道运行；启用备用卫星代替失效工作卫星。 注入站：在主控站控制下，将主控站推算和编制的卫星星历、钟差、导航电文和其它控制指令等，注入到相应卫星的存储系统，并监测注入信息的正确性。 用户设备 GPS接收机硬件主要接收GPS卫星发射的信号，以获得必要的导航和定位信息及观测量，并经简单数据处理而实现实时导航和定位。GPS软件主要对观测数据进行精加工，以便获得精密定位结果。赤经：从春分点沿着天赤道向东到天体时圈与天赤道的交点所夹的角度从天赤道沿着天体的时圈至天体的角度’’，周期约为18.6年的现象 世界时系统：是以地球自转为基准的一种时间系统。包括恒星时，平太阳时，世界时。 原子时：以物质内部原子运动的特征为基础的时间系统。 世界时：以平子夜为零时起算的格林尼治平太阳称为世界时 天球坐标系：原点位于地球质心，z轴指向天球的北极，X轴指向春分点，y轴垂直于XOZ面。 中国“北斗一号”系统实施情况 20世纪79年代末，我国开始积极探索适合我国国情的卫星导航定位系统的技术途径和方案; 1983年，“两弹一星”功勋奖章获得者陈芳允院士和合作者提出利用两颗同步定点卫星进行定位导航的设想; 1989年，我国利用通信卫星开展双星定位演示验证试验，证明了北斗卫星导航试验系统技术体制的正确性; 1994年，我国启动北斗卫星导航试验系统建设,先后成功发射了4颗“北斗一号”导航试验卫星，在此基础上建成了中国北斗卫星导航试验系统（北斗一代）. 轨道:卫星在空间运行的轨迹. 卫星轨道参数:描述卫星位置及状态的参数. 码：是一组二进制的数码序列。比特是码的度量单位。 随机噪声吗：码元幅值是完全无规律的码序列。 是一种非周期序列，无法复制。 试述C/A码和P码的特点（二者均属伪随机码C/A码特点：码长较短，易于捕获，通过捕获C/A码所得信息，可以方便捕获P码（捕获码）；码元宽度较大，精度较底（粗捕获码）。 P码特点：多通过C/A码捕获，码长更短，周期长，精度高，用于较精密导航和定位（精码）。导航电文是二进制码，依规定格式组成，按帧向外播送。每帧电文含有1500比特，播送速度50bit/s，每帧播送时间30s。每帧导航电文含5子帧，每子帧含10字，每字30比特，每子帧300比特，播发时间6s。子帧4、5各含25页。子帧1、2、3和子帧4、5的每页构成一个主帧。主帧中1、2、3的内容每小时更新一次，4、5的内容仅当给卫星注入新的导航电文后才更新。预报星历：通过卫星发射的含有轨道信息的导航电文传递给用户，经解码获得所需的卫星星历（广播星历）。 后处理星历：一些国家某些部门根据各自建立的跟踪站所获得的精密观测资料，应用与确定预报星历相似的方法计算的卫星星历（精密星历）。GLONASS系统建设情况 GLONASS 系统的建立可以被分为3个阶段： 第一阶段1983年-1985年，星座实验时期。进行系统概念实验，轨道上仅有4-6颗卫星。 第二阶段：1986-1993年，完成飞行实验验证，初始系统运行。轨道上有12颗卫星，并展开了广泛的系统实验。当时，俄罗斯进一步认为GLONASS系统是俄罗斯武器装备的组成部分，也是俄罗斯无线电导航规划的基础。 第三阶段：1993-1995年，完成了24颗星的星座系统，系统投入运行，与此同时，俄罗斯宣布GLONASS具备了完全工作能力。 绝对定位：是以地球质心为参考点，确定接受机天线在WGS-84坐标系中的绝对位置。 原理：以GPS卫星和用户接收机天线之间的距离观测量为基准，根据已知的卫星瞬时坐标，来确定用户接收机天线所处的位置。 相对定位：是指在协议地球坐标系中，确定观测站与地面某一参考点之间的相对位置的定位方法。 静态定位：在定位过程中，接收机位置静止不动，是固定的。 动态定位：在定位过程中，接收机天线处于运动状态。 静态绝对定位：接收机天线处于静止状态下确定观测站坐标的方法。 静态相对定位：利用