测量GNSS技术的发展

GPS定位技术及应用

GNSS技术的最新进展及2000坐 标系简介

空间定位技术及应用

全球导航卫星系统(GNSS) 定义 – 具有全球导航定位能力的卫星定位导航系统称为全球 卫星导航系统，英文全称为Global Navigation Satellite System,简称为GNSS。 实际系统 – 美国的全球卫星定位系统(GPS) – 俄罗斯的全球卫星导航系统GLONASS – 正在发展研究的有欧盟的GALILEO系统 – 中国北斗卫星导航广域增强系统 实现中国及其周边海域的区域定位导航系统。

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GPS全球定位系统 拥有者 –美国 发展简史 –全球卫星定位系统(GPS)计划自1973年起步，1978年首次 发射卫星，1994年完成24颗中高度圆轨道(MEO)卫星组网， 共历时16年、耗资120亿美元。至今，已先后发展了三代卫 星。 系统组成 –空间部分 –控制部分 –用户部分空间定位技术及应用

GLONASS全球定位系统 拥有者 –俄罗斯 发展简史 –由前苏联从80年代初开始建设的与美国GPS系统相类似的卫星定 位系统，现在由俄罗斯空间局管理。GLONASS的整体结构类似于 GPS系统，其主要不同之处在于星座设计和信号载波频率和卫星 识别方法的设计不同。目前因经济问题，星座中卫星缺失太多， 暂时不能连续实时定位。 系统组成 –卫星星座

–地面监测控制站–用户设备

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伽利略(GALILEO)全球定位系统 拥有者 –欧盟，中国参与

发展简史–GALILEO系统是欧洲自主的、独立的全球多模式卫星定位导航系统， 提供高精度、高可靠性的定位服务，同时它实现完全非军方控制、 管理，可与美国的GPS和俄罗斯的GLONASS兼容，但比后两者更安全、 更准确。计划将于2008年完成，但从目前的情况来看，整个系统的 建立还是遥遥无期 系统组成 –GALILEO系统由30颗卫星组成，其中27颗工作星，3颗备份星。卫星 分布在3个中地球轨道(MEO)上，轨道高度为23616千米，轨道倾角 56度。每个轨道上部署9颗工作星和1颗备份星。

空间定位技术及应用

中国北斗定位系统 由三颗地球同步轨道卫星组成，投资较少不具备全球 覆盖能力，只能以地区为主。 先发射卫星，再进行终端设备研发，不像GPS是军民 应用一起开发。 北斗系统需要接收机的返回信息，不像GPS属于被动 系统。 ”二代北斗导航系统“计划包括4颗静止星、12颗中 轨星和9颗高轨星。原定2006年开始组网，2010年实 现全球精确覆盖。目前时间推迟了，真正实现还没有 时间表。

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GPS现代化

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GPS现代化计划 保护 –采用一系列措施保护GPS系统不受敌方和黑

客的 干扰，增加GPS军用信号的抗干扰能力，其中包 括增加GPS的军用无线电信号的强度。

阻止 –阻止敌方利用GPS的军用信号。设计新的GPS卫 星型号(ⅡF),设计新的GPS信号结构，增加频 道，将民用频道L1、L2、L5(1.17645GHz)和军用 频道L3、L4分开。

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GPS现代化计划 GPS将使用Block IIR GPS卫星，今后将陆续更新12颗卫 星， 增强了信号的功率和种类 两种新型军用信号，增强了加密和抗干扰能力 增加一种民用信号，提供不同频率上的公开信号 在使用位置上可以直接校正电离层干扰， 实现GPS服务更加准确、有效、完整、可靠。

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新信号概述 除了IIR卫星，2005年还要发射波音IIF卫星 ⅡF批次卫星除发射增强的L1、L2民用信号和M码外，将在 1176.45兆赫增加第3个民用信号(L5),位于960-1215MHZ L2载波上增加的第二个民用信号是L2C,能补偿大气传输不 稳定性，提高民用导航精度到3-10米 M码采用新型的调制方法，和新一代加密技术，军用和民用 码分离

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PPP技术

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精密单点定位技术(3P) Precise Point Positioning,简称为PPP。 原理 – 利用预报的GPS卫星的精密星历或事后的精密星历作为已知坐 标起算数据；同时利用某种方式得到的精密卫星钟差来替代 用户GPS定位观测值方程中的卫星钟差参数；用户利用单台 GPS双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范 围内的任意位置都可以2-4dm级的精度进行实时动态定位或以 2-4cm级的精度进行较快速的静态定位 精密单点定位技术是实现全球精密实时动态定位与导航的关键技

术，也是GPS定位方面的前沿研究方向。

空间定位技术及应用

精密单点定位(3P)优点 处理非差码与相位观测值，可利用的观测值多且不相关 可估计位置、钟差及对流层延迟等参数 支持静态模式和动态模式作业 只要有通讯链路支持，可在全球范围内应用 直接得到ITRF框架坐标

关键技术及难点 精密卫星轨道及精密卫星钟差估计 非差模糊度求解问题 相对于双差定位模式，非差定位误差处理更为复杂

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SBAS介绍

空间定位技术及应用

SBAS差分模式介绍 SBAS 即Space Based Augmentation System ,是利用地球静止轨 道卫星建立的地区性广域差分增强系统(星站差分),系统通过 卫星向外广播差分信号，地面上的GPS在接收GPS卫星信号的同时， 还接收这些差分信号，从而提高单机定位精度。 随着SBAS测量系统的不断完善和定位精度的逐步提高，SBAS差分 测量应用越来越广泛。 SBAS< …… 此处隐藏：570字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……