GPS定位中有關(guān)問(wèn)題探討.pdf

1、同濟(jì)大學(xué)碩士學(xué)位論文GPS定位中有關(guān)問(wèn)題探討姓名：龍文彥申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士指導(dǎo)教師：王解先19991101第一章緒論第一章緒論GPS是導(dǎo)航授時(shí)測(cè)距全球定位系統(tǒng)NAVSTARGPS(NavigationSystemwithTimingAndRangingGlobalPositioningSystem)的簡(jiǎn)稱，它是由美國(guó)國(guó)防部授權(quán)海陸空三軍研制并發(fā)射的軍用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。整個(gè)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(jì)之初，主

2、要是為美國(guó)海陸空三個(gè)領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)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(wàn)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(gè)軌道平面內(nèi)的衛(wèi)星軌道傾角為55。半長(zhǎng)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(gè)主控站、三個(gè)注入站、五個(gè)監(jiān)測(cè)站組成，它們的主要任務(wù)是監(jiān)測(cè)衛(wèi)星的狀態(tài)、監(jiān)視衛(wèi)星的軌道、更新衛(wèi)星的導(dǎo)航信息、確保衛(wèi)

3、星的時(shí)間系統(tǒng)。用戶部分主要是指用戶的GPS接收機(jī)及輔助設(shè)備和軟件。1991年1月22日至2月13日，美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)組織了一次盛況空前的全球性的地球動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)量大會(huì)戰(zhàn)，叫做“地球自轉(zhuǎn)和地球動(dòng)力學(xué)國(guó)際首次GPS實(shí)驗(yàn)”(GIG’91)。全球有124個(gè)GPS測(cè)站參加這次大會(huì)戰(zhàn)。這次實(shí)驗(yàn)求得的部分測(cè)站的三維坐標(biāo)及其中誤差和1990年國(guó)際地球參考坐標(biāo)系(ITRF90IntemationalTerrestrialReferenceFra

4、me)的相應(yīng)點(diǎn)位坐標(biāo)之差在12ram以內(nèi)?？梢?，GPS技術(shù)完全可以用于全球性地球動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象的研究。在GIG’91實(shí)驗(yàn)成功的促進(jìn)下，國(guó)際大地測(cè)量協(xié)會(huì)(IAG)決定在全球范圍內(nèi)建立一個(gè)IGS(InternationalGPSGeodynamicsService)觀測(cè)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(yùn)動(dòng)和地殼形變監(jiān)測(cè)、全球海平面變化、冰后期回彈、全球精密地球坐標(biāo)系、并測(cè)得厘米級(jí)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(duì)流層與電離層的監(jiān)測(cè)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(qiáng)天氣預(yù)報(bào)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(hào)接收機(jī)(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(diǎn)：1向地面用戶連續(xù)不斷地發(fā)送導(dǎo)航定位信圉卜1GP