合肥工业大学：《测量学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第8章 全球定位系统的定位技术

测量学 第8章全球定位系统的定位技术 合肥工业大学 2021年2月21日星期日 土建学院测量工程系

合肥工业大学 土建学院测量工程系 1 2021年2月21日星期日 第8章 全球定位系统的定位技术 测 量 学

、GPS概述 啊和 合肥工大学 2021年2月21日星期日 土建学院测量工程系

合肥工业大学 土建学院测量工程系 2 2021 年 2 月21日星期日

(一)GPS及其背景 1.它的全称是卫星授时测距导航系统全球定 位系统( NAVSTAR GPS Navigation System timing And Ranging G obal Positioning System) 2.GPS是美国军方研制的第二代卫星导航系统 (1)全球通用,24小时可以定位,测速和授时 (2)确保美国军事安全,服务于全球战略 (3)导航精度可达1020m (4)1994年3月28日建成,取代其它导航系统 合肥工业大学 2021年2月21日星期日 土建学院测量工程系

合肥工业大学 土建学院测量工程系 3 2021年2月21日星期日 （一）GPS及其背景 1. 它的全称是卫星授时测距导航系统/全球定 位系统（NAVSTAR/GPS；Navigation System timing And Ranging/Global Positioning System） 2. GPS是美国军方研制的第二代卫星导航系统 (1)全球通用，24小时可以定位，测速和授时 (2)确保美国军事安全，服务于全球战略 (3)导航精度可达10—20m (4)1994年3月28日建成，取代其它导航系统

GPS用于军事 10000 4:4,飞行高度 1000 9,840英尺 合肥工业大学 3,000米 2021年2月21日星期日 土建学院测量工程系

合肥工业大学 土建学院测量工程系 4 2021年2月21日星期日 0 5000 10000 15000 0 1000 2000 3000 0 5000 10000 15000 0 1000 2000 3000 GPS用于军事 飞行高度 9,840 英尺/ 3,000米

GPS与NNSS的主要特征比较 系统特征 NNSS GPS 载波频率GHz0.15,0.401.23,1.58 卫星高度km 1070 20200 卫星数 6 21+3 卫星周期min 1:47 11:58 卫星钟稳定度 10-1 12 注:NNSS是美国于1964年建成的海军导航系统 合肥工业大学 2021年2月21日星期日 土建学院测量工程系

合肥工业大学 土建学院测量工程系 5 2021年2月21日星期日 系统特征 NNSS GPS 载波频率GHz 0.15,0.40 1.23,1.58 卫星高度km 1070 20200 卫星数 6 21+3 卫星周期min 1:47 11:58 卫星钟稳定度 10-11 10-12 GPS与NNSS的主要特征比较 注：NNSS是美国于1964年建成的海军导航系统

GPS与GL0NASS的主要特征比较 系统特征 GLONASS GPS 载波频率GHz1.61,1.251.23,1.58 卫星高度km 19100 20200 卫星数 21+3 21+3 卫星周期h 11:15 11:58 卫星钟稳定度 10-11 10-12 注: GLONASS是俄罗斯于1996年建成的全球定位系统 合肥工业大学 2021年2月21日星期日 土建学院测量工程系

合肥工业大学 土建学院测量工程系 6 2021年2月21日星期日 系统特征 GLONASS GPS 载波频率GHz 1.61,1.25 1.23,1.58 卫星高度km 19100 20200 卫星数 21+3 21+3 卫星周期h 11:15 11:58 卫星钟稳定度 10-11 10-12 GPS与GLONASS的主要特征比较 注：GLONASS是俄罗斯于1996年建成的全球定位系统

)GPS的特点 全球性,全天候,高精度,保密性 G测量与经测量方法的对比: 不需要相互通视 观测作业不受天气条件的影响 网的质量与点位的分布情况无关 能达到大地测量所需要的精度水平 白天和夜间均可作业 经济效益显著 合肥工业大学 7 2021年2月21日星期日 土建学院测量工程系

合肥工业大学 土建学院测量工程系 7 2021年2月21日星期日 （二）GPS的特点 全球性，全天候，高精度，保密性 GPS测量与经典测量方法的对比： ➢不需要相互通视 ➢观测作业不受天气条件的影响 ➢网的质量与点位的分布情况无关 ➢能达到大地测量所需要的精度水平 ➢白天和夜间均可作业 ➢经济效益显著

GPS用于大地测 合肥工业大学 2021年2月21日星期日 土建学院测量工程系

合肥工业大学 土建学院测量工程系 8 2021年2月21日星期日 GPS用于大地测 量

三)GPS的系统组成 空间部分 BG24顺08卫厘组成 用户部分 GPS接收机 监控站 注入站 控制部分 1个主控站 主控站 5个监控站 3个注入站 合肥工业大学 2021年2月21日星期日 土建学院测量工程系

合肥工业大学 土建学院测量工程系 9 2021年2月21日星期日 （三）GPS 的系统组成 空间部分 24颗GPS卫星组成 用户部分 GPS接收机 控制部分 1个主控站 5个监控站 3个注入站 注入站 监控站 主控站

空间星座部分: 提供星历和时间信息 发射伪距和载波信号 提供其它辅助信息 户部分: 位信息 地面控制部分: 卫暴进行定轨 mMm=入都 合肥工业大学 土建学院测量工程系 2021年2月21日星期日

合肥工业大学 土建学院测量工程系 10 2021年2月21日星期日 注入站 空间星座部分： 提供星历和时间信息 发射伪距和载波信号 提供其它辅助信息 地面控制部分： 中心控制系统 实现时间同步 跟踪卫星进行定轨 用户部分： 接收卫星信号 记录处理数据 提供导航定位信息