《衛(wèi)星導航概述》課件

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1、衛(wèi)星導航原理及應用技術第1章:緒論第2章:GNSS簡介第3章:GPS坐標和時間系統(tǒng)第4章:GPS衛(wèi)星軌道第5章:GPS信號結(jié)構(gòu)和導航電文第6章:GPS接收機第7章:GPS導航觀測量和誤差分析第8章:GPS定位原理第9章:整周模糊度技術衛(wèi)星導航原理及應用技術第10章:差分GPS技術第11章:速度、姿態(tài)和時間測量第12章：干擾和抗干擾技術第13章：高靈敏度接收機技術第14章：完好性監(jiān)測技術第15章：組合導航技術第16章：其它應用技術衛(wèi)星導航原理及應用技術第1章:概述1.1什么是導航？1.2我們?yōu)槭裁葱枰獙Ш?1.3導航歷史回顧1.4現(xiàn)代導航系統(tǒng)1.5導航系統(tǒng)應用什么是導航?導航就是安全有效

2、的從一個地點到達另一個地點.但是這里是哪里?我們?yōu)槭裁葱枰獙Ш?你就在這里.我在哪?你在哪?你能在地圖上找到你現(xiàn)在的位置嗎?你能在黑夜里返回你現(xiàn)在的位置嗎?導航歷史早在公元前3500年前，人類就有歷史記載用大船裝在貨物進行商業(yè)貿(mào)易的歷史。這標志了人類導航藝術的誕生。早期的導航家都是在靠近海岸線用肉眼觀察陸地標記或者大地特性來辨別方向的。他們通常白天行駛，晚上找個平靜的港口拋錨。他們沒有航海圖，但他們列出了所需的方向，類似于今天的巡航向?qū)?.導航歷史當他們在看不到大陸的時候，他們通過在白天觀察太陽的位置，晚上觀察北極星的位置來辨別南北方向。早期的航海家們總是在靠近海岸線的附近白天活動，當

3、天氣不好或者晚上的時候不出?；顒?。在中世紀，歐洲的航海家們在整個冬季都不出?；顒?。這樣就自然的限制的他們的活動范圍。大范圍的航?；顒颖厝粫盹L險。導航歷史古代導航工具直角器（Cross-staff）標尺（Back-staff）四分儀（Quadrant）航海員星盤（Mariner‘sAstrolabe）星盤（Astrolabe）夜間記時儀器（Nocturnal）古代導航工具指南針-中國古代導航工具漢朝（BC.206－AD.220）南宋（AD.1127-1279）北宋（AD.960-1127）北宋（AD.960-1127）導航的兩個關鍵因素確定地球上的位置現(xiàn)在時間是幾點?航海過程在Jam

4、esCook（1728－1779）以前，船的安全行駛依靠原始的導航技術，這些技術能夠粗略的給出船的位置。在航海的過程中，船員們需要知道兩條信息：他們在地球上的經(jīng)度和緯度的位置坐標，以及精確的將坐標值映射到地圖上。緯度和經(jīng)度緯度SN經(jīng)度EW航海過程緯度可以通過觀察太陽、月亮和星星的運動來判斷。經(jīng)度的判斷比較困難，必須計算出地球上不同地點的時差。緯度和經(jīng)度0?位于赤道90?N在北極點北京市的緯度是多少？南極的緯度是多少？緯度經(jīng)度經(jīng)線位于南北幾點之間的連線。0?經(jīng)過英國的格林威治。負的經(jīng)度為西經(jīng)，正的為東經(jīng)北京市的經(jīng)度是多少？地圖18世紀的“精度”地圖能夠給我們提供很多信息，告訴我們當時的導

5、航精度有多高。人民曾經(jīng)很長一段時間用來測量大地經(jīng)度和緯度的值，并且取得了很大成功。專業(yè)工具航海家們早期使用的工具只能粗略的定位六分儀六分儀能夠測量位于水平面以上物體的仰角（北極星、太陽等），經(jīng)常用于尋找緯度指南針用于指引方向通過記錄通過的步伐來測量距離或者速度、經(jīng)歷過的時間等航位推測法航位推測法在長距離的航行中會帶來很大誤差如果從紐約到倫敦，當旅行結(jié)束時，在95％的定位精度下，將會累積175英里的誤差早期導航工具的弱點早期的導航工具有著眾多的不確定性因素，以至于繪制的世界地圖不夠精確指南針依賴于北地磁極點與北地球自傳軸點重合（事實不是這樣！）陸地導航依靠地面地標的輔助，然后將這些地名映

6、射到地圖上來對行車進行校準這些技術不適于海上應用海上導航文藝復興時期，海上航線遇到的最大困難就是怎么確定經(jīng)度問題。六分儀能夠為海上航線提供緯度位置指南針能夠為航海提供方向信息但是你卻不知道向東或者向西行駛了多少一個很好的例子經(jīng)度1707年，10月22號，由于航位推測法的錯誤，導致2000多人死亡的海難。1717年，anne女皇宣稱，如果誰能夠?qū)⒑胶５慕?jīng)度準確度保持到1/2度（相當于在平行于赤道行駛30英里），將對他懸賞20000英鎊。主要導航系統(tǒng)INS:慣性導航系統(tǒng)CNS:天文導航系統(tǒng)TAN:地形輔助導航RNS:無線電導航系統(tǒng)GNSS:全球?qū)Ш较到y(tǒng)新導航定位技術慣性導航原理慣性導航系統(tǒng)

7、由加速度計、慣導平臺、導航計算機和控制顯示器幾個部分組成。其中加速度計用來輸出與載體運動加速度成一定函數(shù)關系的信號；慣導平臺用來模擬一個導航坐標系，把加速度的測量軸穩(wěn)定在導航坐標系，并用模擬的方法給出載體的姿態(tài)和方位信息；導航計算機用來完成導航計算和平臺跟蹤回路中指令角速度信號的計算；控制顯示器用來給定初始參數(shù)及系統(tǒng)需要的其它參數(shù)，顯示各種導航信息。慣性導航原理慣性導航原理按照慣性測量裝置在載體上的安裝方式，可分為:平臺式慣性導航系統(tǒng)捷聯(lián)式慣性