全球xxxx系统之常识
【编者案】当我们正迷茫于为什么我们身处的环境以及我们周身的物体成为别人随时监视目标时,当我们感叹外国xx在中东打击基地组织时能定点“xx”某个所谓要犯,当我们乘车看到车载GPS能随时报告给你前方路况及行驶方向时,你可否想过,这些与头上很远距离的卫星有关!您也许会看到,在野外作业的测绘人员手提一个电视遥控器大小的东西,只要他轻轻地按一下键,所在点的三维坐标(X、Y、H高程)就会显示出来,精度可达几个毫米!这个小设备就使用的GPS,是动态的GPS,学名叫RTK。
本文收集了有关全球定位系统的常识,供大家参考。
随着中国第三颗北斗导航卫星进入预定轨道,说明中国的“北斗卫星导航系统”计划正有条不紊推进。全球xxxx导航系统有定位、授时及导航、测绘等功能,有众多军事及商业用途,目前的情形是美、俄、欧、中“四分天下”而各有其一。中国除了自行研发北斗卫星导航系统外,也于2003年 了欧洲“伽利略定位系统”计划。
全球定位系统(GPS)美国
CDMA编码 24颗卫星 定位精度10米 使用中(1978年起用,1994年全球覆盖)、新一代系统研制中
全球卫星导航系统(GLONASS)俄罗斯(印度已加入)
24颗卫星 定位精度:水平方向16米,垂直方向25米,目前是有限制地使用中,编码将升级为CDMA
伽利略定位系统欧洲(中国已加入)
27颗卫星(其中3颗备用) CDMA编码,定位精度1米,建设中(预计2012年覆盖全球)、于GPS 兼容
北斗卫星导航系统 中国
CDMA编码 35颗卫星 定位精度10米 建设中(2012年左右覆盖亚太,2020年左右覆盖全球)
全球卫星导航系统,就是GPS技术在导航通讯领域的{zx1}应用系统。卫星导航全球性大众化民用,刚刚开始,有百种应用类型。卫星导航的生命期至少还有50年,GPS概念的提出已有三十年,真正应用只有十来年,现在GPS现代化,GPS III新阶段,延续到2020年。GPS国际协会已统计出GPS的117种不同类型的应用。蜂窝通信的集成和汽车应用还是当前{zd0}的两个市场。 卫星导航系统已经在大量应用中广泛使用,而且总的发展趋势是为实时应用提供高精度服务。
中国这个要逐步扩展为全球卫星导航系统的(COMPASS),将主要用于国家经济建设,为中国的交通运输、气象、石油、海洋、森林防火、灾害预报、通信、公安以及其他特殊行业提供高效的导航定位服务。建设中的中国北斗导航系统(COMPASS)空间段计划由五颗静止轨道卫星和三十颗非静止轨道卫星组成,提供两种服务方式,即开放服务和授权服务。北斗卫星将逐步扩展为全球卫星导航系。中国将陆续发射系列,逐步扩展为全球卫星导航系统。
GPS应用:精细农业、科学研究(野外生物学、气象学、地球科学)、环境监测、突发事件和灾害评估、安全保障、天体与建筑工程和自然资源分析的定位。卫星导航系统为人类带来了巨大的社会和经济效益,迄今,比较完善的卫星导航系统已经有美国GPS和俄罗斯GLOMSS系统,欧洲计划推出自己的卫星导航系统伽利略Galileo。
卫星导航的应用是建立导航卫星系统的根本出发点,也是其最终的归宿。通常卫星导航的应用市场可以分为三大方面,是专业市场、批量市场和安防市场。全球卫星导航系统,从应用的角度可分成以下10类加以简述,这就是:航空、航海、通信、人员跟踪、消费娱乐、测绘、授时、车辆监控管理,和汽车导航与信息服务,以及其它类:
1. 航空 欧洲的伽利略Galileo便是新建的全球导航星座,它与GPS配合起来,可以大大提高导航卫星的可用性,使单一的GPS市区可用性从55%提高到GPS/Galileo共用时的95%。GPS技术建立广域增强系统(WAAS)逐步代替原先的微波着陆/仪表着陆系统,美国的WAAS系统计划在2003年下半年运营,地面改正数据可以通过静地卫星转发给飞机。
2. 航海 卫星导航接收机广泛地用于海上行驶的各类船只,DGPS则广泛地用于沿岸与进港,以及内河行驶的船只,精度可达到2-3m。在卫星导航接收机与无线通信手段集成后,该系统便成为一个位置报告系统和紧急救援系统。许多渔船将GPS与雷达和鱼探器结合在一起,产生明显的经济效益。
3. 通信与导航的融合 卫星导航接收机与无线电通信机的结合是自然发生的,这种融合产生的意义是非常深远的。实际上,这是移动计算机(PDA)、蜂窝电话和GPS接收机的系统集成和xx整合。
4. 人员跟踪 个人跟踪的应用需求与E911这类导航手机或称定位手机思路相似,但其产品类型和主要功能定位则与它们大相径庭。首先要求其体积和功耗要小,便于隐藏或佩带,如手表之类。其应用功能可以由中心加以xx或启动,以利于获取佩带者所在位置。
5. 消费娱乐 徒步旅行者、猎人、越野滑雪者,野外工作人员和户外活动者现在常应用袋式GPS定位器,配上电子地图,可以在草原、大漠、乡间、山野或无人区内找到自己的目的地。
6. 测绘 GPS测绘还可用于绘图、地藉测量、地球板块测量、火山活动监测、GIS领域、大桥监测、水坝监测、滑坡监测、大型建筑物监测等。这种测量技术的实时动态化(RTK)可以用于海洋河道公路测量,以及矿山、大型工程建设工地等作为自动化管理和机械控制。
7. 授时 GPS设备还用于作为时间同步装置,特别是作为交易处理定时(如在ATM机中)和通信网络中应用。
8. 车辆监控管理
9. 汽车导航与信息服务
10. 其它
GPS系统
1.GPS系统的开发背景 20世纪70年代,随着美苏军备竞赛的升级。美国国防部不惜斥资120亿美元研制xx定位系统。
2.GPS系统概述 GPS系统由空间部分、地面测控部分和用户设备三部分组成。
(1)空间部分 GPS系统的空间部分由空间GPS卫星星座组成。
(2)控制部分 控制部分包括地球上所有监测与控制卫星的设施。
(3)用户部分 GPS用户部分包括GPS接收机和用户团体。
3.GPS定位服务 xx无线电导航计划中规定的GPS定位服务包括精密定位服务(PPS)和标准定位服务(SPS)。
(1)PPS 授权的精密定位系统用户需要密码设备和特殊的接收机,包括美国xx、某些政府机构以及批准的民用用户。
(2)SPS 对于普通民用用户,美国政府对于定位精度实施控制,仅提供SPS服务。SPS服务可供全世界用户免费、无限制地使用。
4.GPS设备成本 GPS接收机的价格差异很大,一般取决于接收机的功能。小型民用SPS接收机的价格不足200美元。
GLONASS系统
1.GLONASS系统概述 1982年,俄罗斯卫星导航系统GLONASS的{dy}颗卫星升空,从此开始应用于测量与导航领域。
2.GLONASS定位技术 GLONASS的定位技术与GPS相同,即以xx的定时和卫星量程计算为基准来进行。
3.GPS与GLONASS系统比较 GPS和GLONASS系统有很多相似之处,但很明显GLONASS努力采用较少的卫星数量。
Galileo系统
1.Galileo系统的提出 1999年6月召开的欧洲交通运输部长会议通过了拨款3700万欧元完成被称为Galileo的新一代卫星导航系统。2008年投入运营。
2.Galileo系统的选择与挑战 如何开发Galileo系统最终将在2000年下半年的欧洲交通运输部长会议上作出决定。
3.Galileo系统的性能 Galileo系统提供3种等级的性能: ·全球·地区·局域。
4.Gaiaieo系统的业务类型 系统还定义了3种类型的业务: ·开放接入业务(OAS)。·一类控制接入业务(CAS1)·二类控制接入业务(CAS 2)。
5.Galileo系统的体系结构 Galileo系统的星座可由9颗静止卫星与21颗中轨道(MEO)卫星或者xx由30颗MEO 卫星组成。
6.Galileo系统与GPS和GLONASS的兼容性 射频兼容性对于实现三个系统的互操作至关重要:系统不能相互干扰或降低接收机的性能。
【不得不指出,当我们过分依赖卫星导航面临现代战争的时候,太空作战势在必行。干掉太空卫星,这个卫星所在的系统将出现混论甚至瘫痪,从而导致作战双方的指挥系统瘫痪,后果不堪设想。因此未来对太空武器的研发、对外空设备的有效保护将是未来军备的一个重点】