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课件网) 第三节 全球定位系统及其应用 一、全球定位系统概述 1、基本概念 2、发展历程 3、工作原理 4、系统组成 5、功能与特点 6、世界主要定位系统 7、北斗导航系统 二、全球定位系统的应用 讲授提纲 一、全球定位系统概述 在伊拉克战争中，曾经有记者问一位飞行员：“你知道去轰炸哪个城市吗？”飞行员回答：“不知道。” “那你怎么去轰炸呢？” “容易，上级给我一个坐标，我按计算机的指引，投下采用GPS导航的炸弹掉头就走，跟我玩游戏机没哈两样。”。这个例子是现代战争中引用GPS系统的典型案例。 1、基本概念 全球定位系统：（Global Positioning System 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 。 GPS是美国从20世纪70年代开始筹建，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成。在美国，GPS全球卫星定位技术与“阿波罗”飞船登月，航天飞机升空，共同被列为20世纪“三大航天工程” 。 2、发展历程 ①无线电导航系统：在卫星导航定位系统出现之前，远程导航与定位主要采用无线电系统，覆盖区域小，电波传播受大气影响，定位精度不高。 ②早期卫星导航定位系统：最早的卫星定位系统是美国的子午仪系统，1958年研制，1964年正式投入使用。由于卫星数目少，运行高度较低，无法提供连续实时的三维导航，而且精度较低。 ③现代卫星导航定位系统：为满足军事和民用部门对连续实时和三维导航的需要，1973年美国国防部制定了GPS计划，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位的能力。 3、工作原理 ①你距离王家村10千米。你可以以王家村为圆心，按比例尺在地图上画一个半径相当于10千米的圆（圆Ａ）。 ②你距离李家村15千米。按同样方法，绘制第二个圆（圆Ｂ），那么你必定处在两个圆相交的位置上。 ③你距离张家村10千米。按同样方法，再绘制第三个圆（圆Ｃ），此刻，你的位置也就一目了然了。 三边测量术的原理。 同理，卫星不间断地发送自身的坐标、方位、速度、时间等星历参数信息，用户接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息等。 所以要实现地面接收机的定位，解算观测站点的三维坐标，地面观测者最少要见到3颗卫星。但由于信号传输延迟与误差等原因，要想精确获得任何一个运动物体的位置、高度、运动情况，必须同时接收4颗GPS卫星信号。 空间部分 用 户 设 备 主控站 注入站 监控站 4、系统组成 地面部分 4-1、系统组成部分间的关系 用户设备 空间 星座 监控站 注入站 主控站 地面控制系统 注入导航 数据和指令 监测调控 观测数据 计算卫星轨道和时钟数据 卫星 信号 5、功能与特点 功能：定位 测速 授时 特点：定位精度高 测速准确 授时精确 覆盖面大 全天候 全天时 6、世界主要卫星导航定位系统 ① 美国全球定位系统 (Global Positioning System ) ②俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS) ③欧洲伽利略卫星导航系统 （Galileo satellite navigation system） ④中国北斗导航卫星系统 （ BeiDou Navigation Satellite System） 7、北斗导航系统简介 北斗卫星导航系统（BeiDouNavigation Satellite System）是中国自行研制的全球卫星导航系统，也是继美国的GPS、俄罗斯的GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。其由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具有短报文通信能力。 7-1、北斗导航系统正式开通 2020年6月23日，北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。这一由我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统，将为全球用户提供全天候、全 ... ...
