GPS定位中有關(guān)問題探討.pdf

1、同濟大學碩士學位論文GPS定位中有關(guān)問題探討姓名：龍文彥申請學位級別：碩士指導教師：王解先19991101第一章緒論第一章緒論GPS是導航授時測距全球定位系統(tǒng)NAVSTARGPS(NavigationSystemwithTimingAndRangingGlobalPositioningSystem)的簡稱，它是由美國國防部授權(quán)海陸空三軍研制并發(fā)射的軍用衛(wèi)星導航系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由空間部分、地面控制部分和用戶部分組成。在GPS系統(tǒng)設(shè)計之初，主

2、要是為美國海陸空三個領(lǐng)域提供實時、全天候和全球性的導航服務(wù)，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應(yīng)急通信等一些軍事目的，但現(xiàn)在其已經(jīng)擁有全球成千上萬的GPS用戶。GPS系統(tǒng)的空間部分是由2l顆工作衛(wèi)星與3顆備用衛(wèi)星組成的均勻分布在6個軌道平面內(nèi)的衛(wèi)星軌道傾角為55。半長軸約為26500公里軌道近似圓形的衛(wèi)星星座。GPS的地面控制部分由一個主控站、三個注入站、五個監(jiān)測站組成，它們的主要任務(wù)是監(jiān)測衛(wèi)星的狀態(tài)、監(jiān)視衛(wèi)星的軌道、更新衛(wèi)星的導航信息、確保衛(wèi)

3、星的時間系統(tǒng)。用戶部分主要是指用戶的GPS接收機及輔助設(shè)備和軟件。1991年1月22日至2月13日，美國噴氣推進實驗室(JPL)組織了一次盛況空前的全球性的地球動態(tài)參數(shù)測量大會戰(zhàn)，叫做“地球自轉(zhuǎn)和地球動力學國際首次GPS實驗”(GIG’91)。全球有124個GPS測站參加這次大會戰(zhàn)。這次實驗求得的部分測站的三維坐標及其中誤差和1990年國際地球參考坐標系(ITRF90IntemationalTerrestrialReferenceFra

4、me)的相應(yīng)點位坐標之差在12ram以內(nèi)?？梢姡珿PS技術(shù)完全可以用于全球性地球動力學現(xiàn)象的研究。在GIG’91實驗成功的促進下，國際大地測量協(xié)會(IAG)決定在全球范圍內(nèi)建立一個IGS(InternationalGPSGeodynamicsService)觀測網(wǎng)。IGS網(wǎng)的建設(shè)目的在于研究地球自轉(zhuǎn)和定向、地殼構(gòu)造運動和地殼形變監(jiān)測、全球海平面變化、冰后期回彈、全球精密地球坐標系、并測得厘米級精度的GPS衛(wèi)星星歷、為氣象部門研究氣候的變

5、化提供對流層與電離層的監(jiān)測資料、提供電離層的電子密度信息與屯子流的分布圖、為加強天氣預(yù)報的可靠性提供近地面的水汽分布圖，供各行各業(yè)使用。11GPS衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)GPS衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)包括下列三大部分：lGPS衛(wèi)星星座(空間部分)2地面監(jiān)控系統(tǒng)(地面控制部分)3GPS信號接收機(用戶設(shè)各部分)111GPS衛(wèi)星星座GPS系統(tǒng)的空間部分是GPS衛(wèi)星。這種空間載體(SVs)的作用可概括為以下幾點：1向地面用戶連續(xù)不斷地發(fā)送導航定位信圉卜1GP