(一)相关概况 GPS是一个卫星导航系统 1.GPS由美国国防部出资建立和控制。虽然全球有成千上万的GPS使用者用于民事用途,这套系统其实是为美国军方设计并由其运行的。 2.GPS系统提供特殊电码卫星信号,在通过GPS接收器处理。该接收器可以计算出位置、速率以及时间。 3.共有四种GPS卫星信号,进行三维位置计算,并在接受器中设置计时器以测量时间垂距。 空间部分 1.本系统空间部分由GPS卫星构成。由这些空间传达媒介(SVs)从空间传递无线电信号。 2.所谓GPS运行星群由24颗12小时绕地球运行的卫星构成。事实上因为新卫星随时取代旧卫星,所需数目一般大于24颗。卫星轨道几乎每天重复相同圆周一次(如同地球自转)。轨道地平纬度为,卫星大约每24小时重复相同的轨迹和构造出现在地球各点的上方(每天提前4分钟)。共有六个轨道平面(每个容纳四颗SVs),平均放置(各平面成60度角)并且与赤道平面呈55度角倾斜。此构造下,位于地球任意位置的使用者均可见五至八颗SVs。 控制端 1.控制端由位于世界各地的卫星信号追踪站系统构成。 2.主要控制设施设于驻扎在科罗拉多州谢里佛尔空军基地。从SVs返回的信号编入每个卫星的轨道模型中,各监控站对这些信号进行测量。模型对每颗卫星轨道数据(位置推算历)和SV计时器校对进行精确计算。主要控制站为SVs上传位置推算历和计时器数据,然后SVs通过无线电信号传递轨道位置推算历数据的子数据到GPS接收器。 用户端 GPS用户端由GPS接收器和用户群组成。GPS接收器将SV信号转换为位置、速率和时间估算值。需要四颗卫星来计算四个维度:X, Y, Z(位置)和时间。GPS接收器可应用于导航、定位、时间传播和其他研究中。 1.三维导航是GPS的主要功能。导航接收器被应用在航天器、船舶、地面交通工具以及个人手工搬运中。 2.通过给远程接收器提供参考地点校对和相关定位数据,GPS接收器使得精确定位成为可能。例如测量术、测地学和地质构造研究中。 ...... |
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