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電子發燒友網>電子資料下載>通信網絡>GPS系統的組成和定位原理資料下載

GPS系統的組成和定位原理資料下載

2021-04-10 | pdf | 2.22MB | 次下載 | 3積分

資料介紹

我在哪? 現在 是 什么時間?? 要達到目的地該怎么走? 說到GPS,大多數人的第一反應就是定位和導航,這是GPS設計的初衷,也是其最典型的應用。 并且,由于GPS免費、公開,并且性能可靠,全球的形形色色的大量用戶已經為其開發出了數百種用途,幾乎影響到我們生活的方方面面。 空中,飛機借助GPS導航在云中穿梭;路上,無數的汽車通過GPS來規劃行駛路線;甚至,在你的手機后臺,一個個APP在貪婪地記錄著你的位置,在提供便利服務的同時,個人行蹤也被默默地上傳,作為大數據和所謂人工智能的食糧。 最關鍵的是,5G基站需要高精度的時間同步才能正常工作,這也要依賴于GPS。當然,隨著中國的北斗系統的發展,GPS的重要性有所下降。 1 ? ? 什么是GPS ? GPS的全稱是Global Positionsing System,也就是全球定位系統。 這個看似如此全球化的名字,實際上掌握在美國國防部手中,最初是作為軍用的,開放給民用之后,在全球形成了一個巨大的產業鏈。 上世紀中葉,隨著美國在全球的擴張 ,海陸空三軍都亟需一個可靠的衛星定位系統。 海軍和空軍各自提出了各自的實現方案,甚至已經開始了實驗。 國防部一看,這些系統的復雜度很大,各家自行研發的話太費錢了,既然大家的目標是一致的,何不集中力量一起搞呢? 于是,在1973年,GPS計劃在國防部下轄的衛星導航定位聯合計劃局的領導下誕生了。 經過了十幾年的方案論證,初步設計,全面研制以及系統實驗,終于在1989年,第一顆GPS工作衛星發射成功,宣告GPS系統進入工程建設狀態。到了1994年,規模為24個的GPS星座已經建成。至此,GPS計劃共花掉了50億美元。 最初,耗費了巨資的GPS系統完全由美國軍方使用,后來開放給民用,但給信號加入了選擇性誤差(增加干擾),用來降低定位精度。直到2000年5月,克林頓下令取消干擾,終于,民用信號也可以達到和軍用相同的精度了。 雖然美國已經將這個先進的系統免費開放給全球民用,但其所有權依然屬于美國政府,因此美國隨時可以在一些地方關閉GPS服務。這樣的基礎服務一旦被掐斷,必然是痛徹心扉。在1999年,美國就對印巴沖突中的印度這么干過。 其實毛爺爺早就教導過我們:“ 自己動手,豐衣足食。嗟來之食,吃下去肚子要痛的。 ”其他國家自然也不愿看人眼色,紛紛著手研制自己的衛星定位系統。 于是,俄羅斯搞出來了個GLONASS系統(GLobal NAvigation Satellite System,格洛納斯);歐盟也自食其力大力研發伽利略系統(Galileo);中國的北斗(Beidou)導航衛星系統也在2020年得以建成。 上述這些衛星導航系統,連帶GPS被統稱做GNSS(Global Navigation Satellite System,全球導航衛星系統)。GNSS看著和俄羅斯GLONASS的全稱是一樣的?還真一樣,不過由于縮寫不同,想要區分開還是很容易的。 2 ? ? GPS系統的組成 GPS系統主要由天上飛的 衛星(空間星座),地面監控部分 ,以及 用戶設備 部分組成。 2.1 ?星座: GPS衛星星座原本設計由24顆衛星組成,其中21顆為工作衛星,3顆為備用衛星。24顆衛星均勻分布在6個軌道平面上,即每個軌道面上有4顆衛星。
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