魔兽rpg战三国官网:DEC中恒—GPS导航仪小常识—GPS导航仪|智能手机|数字电视

    第一阶段为方案论证和初步设计，1973年至1979年，美国共发射了4颗试验卫星。研制了地面接收机及建立地面跟踪网。

    第二阶段为全面研制和试验阶段。1979年至1984年，又陆续发射了7颗试验卫星，研制了各种用途接收机。种种实验表明，GPS定位精度已远远超过设计标准。

    第三阶段为实用组网阶段。1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功，表明GPS系统进入工程建设阶段。1993年底实用的GPS网即（21+3）GPS星座已经建成，今后将根据计划更换失效的卫星。
GPS卫星导航仪如何定位    GPS卫星导航仪可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息；可预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历；还可用于所需卫星坐标的广播星历，精度为几米至几十米。

    GPS卫星导航仪对码的量测可得到卫星到接收机的距离，由于含有卫星导航仪卫星钟的误差及大气传播误差，故称为伪距。对0A码测得的伪距称为UA码伪距，精度约为20米左右，对P码测得的伪距称为P码伪距，精度约为2米左右。

    GPS卫星导航仪对收到的卫星信号，进行解码或采用其它技术，将调制在载波上的信息去掉后，就可以恢复载波。严格而言，载波相位应被称为载波拍频相位，它是收到的受多普勒频移影响的卫星信号载波相位与卫星导航仪本机振荡产生信号相位之差。一般在接收机钟确定的历元时刻量测，保持对卫星信号的跟踪，就可记录下相位的变化值，但开始观测时的接收机和卫星振荡器的相位初值是不知道的，起始历元的相位整数也是不知道的，即整周模糊度，只能在数据处理中作为参数解算。相位观测值的精度高至毫米，但前提是解出整周模糊度，因此只有在相对定位、并有一段连续观测值时才能使用相位观测值，而要达到优于米级的定位精度也只能采用相位观测值。

    按定位方式，GPS定位分为单点定位和相对定位（差分定位）。单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式，它只能采用伪距观测量，可用于车船等的概略导航定位。相对定位（差分定位）是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法，它既可采用伪距观测量也可采用相位观测量，大地测量或工程测量均应采用相位观测值进行相对定位。

    在GPS观测量中包含了卫星和接收机的钟差、大气传播延迟、多路径效应等误差，在定位计算时还要受到卫星广播星历误差的影响，在进行相对定位时大部分公共误差被抵消或削弱，因此定位精度将大大提高，双频接收机可以根据两个频率的观测量抵消大气中电离层误差的主要部分，在精度要求高，卫星导航仪间距离较远时（大气有明显差别），应选用双频接收机。在定位观测时，若卫星导航仪相对于地球表面运动，则称为动态定位，如用于车船等概略导航定位的精度为30一100米的伪距单点定位，或用于城市车辆导航定位的米级精度的伪距差分定位，或用于测量放样等的厘米级的相位差分定位（RTK），实时差分定位需要数据链将两个或多个站的观测数据实时传输到一起计算。在定位观测时，若卫星导航仪相对于地球表面静止，则称为静态定位，在进行控制网观测时，一般均采用这种方式由几台接收机同时观测，它能最太限度地发挥GPS的定位精度，专用于这种目的的卫星导航仪被称为大地型卫星导航仪，是卫星导航仪中性能最好的一类。目前，GPS已经能够达到地壳形变观测的精度要求，IGS的常年观测台站已经能构成毫米级的全球坐标框架。

    GPS卫星导航仪利用同时收到的四颗卫星信号，可以实时的测出目标位置和速度，以及位移情况。而且同时可以有无限个用户使用，全天候地实现全球导航、定位和授时。最初进入国内市场的GPS卫星导航仪作为一种专业工具，多应用于农林水电水、海洋、地质、国防等专业领域，但随着数字化生活的临近，GPS也越来越贴近我们的日常工作与生活。我们今天来对GPS卫星导航仪技术做一次简单的普及。

1、全球，全天候工作：

    能为用户提供连续、实时的三维位置、三维速度和精密时间，且不受天气影响。

2、定位精度高：

    单机定位精度优于10米，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。

3、功能多，应用广：

    随着人们对GPS认识的加深，GPS不仅在测量，导航，测速，测时等方面得到更广泛的应用，而且其应用领域不断扩大。

    在卫星定位系统出现之前，远程导航与定位主要用无线导航系统。

1、无线电导航系统

● 罗兰--C：工作在100KHZ，由三个地面导航台组成，导航工作区域2000KM，一般精度200-300M。

● Omega（奥米茄）：工作在十几千赫。由八个地面导航台组成，可覆盖全球。精度几英里。

● 多卜勒系统：利用多卜勒频移原理，通过测量其频移得到运动物参数（地速和偏流角），推算出飞行器位置，属自备式航位推算系统。误差随航程增加而累加。

缺点：覆盖的工作区域小；电波传播受大气影响；定位精度不高

2、卫星定位系统

    最早的卫星定位系统是美国的子午仪系统（Transit），1958年研制，64年正式投入使用。由于该系统卫星数目较小（5-6颗），运行高度较低（平均1000KM），从地面站观测到卫星的时间隔较长（平均1.5h），因而它无法提供连续的实时三维导航，而且精度较低。为满足军事部门和民用部门对连续实时和三维导航的迫切要求。1973年美国国防部制定了GPS计划。

1、GPS系统的组成

GPS由三个独立的部分组成：

    ● 空间部分：21颗工作卫星，3颗备用卫星。

    ● 地面支撑系统：1个主控站，3个注入站，5个监测站。

    ● 用户设备部分：接收GPS卫星发射信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作。GPS接收机硬件一般由主机、天线和电源组成。

2、GPS定位原理

GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。如图所示，假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机，可以测定GPS信号到达接收机的时间△t，再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式：

四个方程式中各个参数意义如下：

    x、y、z 为待测点坐标的空间直角坐标。

    xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4在t时刻的空间直角坐标，可由卫星导航电文求得。

    Vt i (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的卫星钟的钟差，由卫星星历提供。Vto为接收机的钟差。

    由以上四个方程即可解算出待测点的坐标x、y、z 和接收机的钟差Vto 。目前GPS系统提供的定位精度是优于10米，而为得到更高的定位精度，我们通常采用差分GPS技术：将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时将这一数据发送出去。用户接收机在进行GPS观测的同时，也接收到基准站发出的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。差分GPS分为两大类：伪距差分和载波相位差分。

1． 伪距差分原理

    这是应用最广的一种差分。在基准站上，观测所有卫星，根据基准站已知坐标和各卫星的坐标，求出每颗卫星每一时刻到基准站的真实距离。再与测得的伪距比较，得出伪距改正数，将其传输至用户接收机，提高定位精度。这种差分，能得到米级定位精度，如沿海广泛使用的“信标差分”

2．载波相位差分原理

    载波相位差分技术又称RTK（Real Time Kinematic）技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。即是将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。载波相位差分可使定位精度达到厘米级。大量应用于动态需要高精度位置的领域。 经过了近10年的发展，随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领域正在不断地开拓，
    目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。相信GPS还会继续为方便我们的生活而发挥其应有的作用。

    全球定位系统(GPS)特指老美的那套系统，中国有自己的北斗，俄罗斯也有自己的一套系统。中国参与了欧洲的伽利略计划，据说总投资额32亿欧元，中国出资2亿欧元，在系统

    中拥有20%的发言权。GPS和伽利略都是覆盖全球的，可以提供全球范围内的定位，北斗

    覆盖中国及周边。目前在用的系统GPS是最完善最强大的的系统了，世界上出现多套全球

    性或区域性的定位系统完全是出于政治、军事的需要。

    目前广泛民用的定位系统就是GPS,即老美的那套系统，我们现在所用的GPS接收机全是依靠这套系统来工作的，伽利略计划完成之后也许将能提供优于GPS的性能，但是需要专门的接收机，也许到时候商家会在同一台接收机内同时集成GPS和伽利略。

    GPS卫星发射的信号不区分民用和军用，普通的GPS接收机都能免费接收到，可能会出于特殊情况美国政府或军方会对GPS卫星发射出来的部分数据进行加密，只有政府或军方符和要求的使用才能获得密码解密这些数据，而民用接收机就无法解密这些数据了，这会造成定位精度降低，极端的情况下会造成无法定位或错误定位。

    正是因为这样受制于人，所以中国才自行开发了北斗并积极地参与到了伽利略计划当中，避免在战争等特殊情况下完全被别人卡着脖子。顺便说一下，中国目前正在运行的北斗是双向的，但无论是北斗还是GPS都对电子战干扰无能为力，也许各自都有不公开的绝密频率或信道在非常状态下使用吧，但这就没人知道了。

    导致GPS定位误差的各种因素在GPS观测量中包含了卫星和接收机的钟差、大气传播延迟、多路径效应等误差，在定位计算时还要受到卫星广播星历误差的影响。 大气层的较低部分是对流层，可以传导15GHz频率以下的信号。在对流层中，GPS系统载波及信号资料的相位和传导速度，都会被延迟。信号延迟的长短由对流层磨擦系数决定，磨擦系数又由温度、压力和相对湿度决定。接收机端的多路径测量误差是GPS主要误差的原因之一。GPS信号在到达地球没有进到接收机之前，除了主要传送路径之外，会产生许多邻近目标反射的路径。接收机接收的首先是直接信号，然后是经过延迟的反弹信号。如果反弹信号太强，会欺骗了接收机，得到错误的位置测量结果，或根本无法锁定卫星的位置。这种状况在都市地区发生的机率较高。
GPS专业术语PPM - Pulse Per Minute ----- 分脉冲
PPS - Pulse Per Second ----秒脉冲
D ---- 二维定位
D ---- 三维定位
A/D - Analog to Digital ---- 模拟/数字信号转换
A/J - Anti-Jamming ---- 反人为干扰
ADF - Automatic Direction Finder ---- 自动定向仪
ADOP - Attitude Dilution of Precision ---- 姿态精度因子
A - Antenna lectronics ---- 天线电子学
AFB - Air Force Base ---- 美国空军基地
AFI - Automatic Fault Indication ---- 自动错误显示
AFS - Air Force Station ---- 空间站
AHRS - Attitude and Heading Reference System —— 姿态向参考系统
AIMS - Airspace Traffic Control Radar Beacon System IFF Mark XII System
空中交通监控雷达信标系统敌我识别标志XII系统
AOC - Auxiliary Output Chip —— 辅助输出芯片
AOPA - Aircraft Owner & Pilot Association —— 飞机所有者及飞行员协会
AS - Anti-Spoofing —— 反电子欺骗
ASIC - Application Specific Integrated Circuit —— 特殊应用集成电路
ATC - Air Traffic Control —— 空中交通控制
AT - Automatic Test quipment —— 自动测试仪器
ATIS - Automatic Terminal Information Service —— 自动终端信息服务
ATRCC - Air Route Traffic Control Center —— 空中航线交通控制中心
AMV - Auto Mag Var —— 自动磁偏角
AVLN - Automatic Vehicle Location and Navigation —— 车辆自主定位和导航系统
AWG- American Wire Gague —— 美国线规
BCD - Binary Code Decimal —— 二进制
BIPM - International Bureau of Weights and Measures —— 国际度量衡局
BIT - Built-In-Test —— 内置测试
BNC —— 同轴电缆接插件
BPSK - Bi Phase Shift Keying —— 双相移键控
BRG - Bearing —— 位角(从当前位置到目的地的向)
C/A code - Coarse/Acquisition Code —— 粗捕获码
CAD - Computer Aided Design —— 计算机辅助设计
CADD - Computer Aided Design Device —— 计算机辅助设计设备
CDI - Course Deviation Indicator —— 航线偏航指示
CDMA - Code Division Multiplex Access —— 码分多址
CDU - Control Display Unit —— 控制显示单元
CP - Circular rror Probable —— 循环可能误差
CMG - Course Mode Good —— 从起点到当前位置的位
CMOS - Complementary Metal Oxide Semiconductor —— 补充金属氧化物半导体
COG - Course Over Ground —— 对地运动向
CRPA - Controlled Radiation Pattern Antenna —— 受控辐射天线
CTS - Course To Steer —— 到目的地的最佳行驶向
CTR - critical temperature resistor —— 临界温度电阻器
CVR - 飞行语音记录器
CW - Continuous Wave —— 连续波
DAC - Digital to Analog Converter —— 模拟/数字信号转换器
DB - Decibel (X = LogX dB) —— 分贝
DGPS - Differential GPS —— 差分GPS
DLM - Data Loader Module —— 数据装载模块
DLR - Data Loader Receptable —— 数据装载接收器
DLS - Data Loader System —— 数据装载系统
DMA - Defense Mapping Agency —— 国防制图局
DM - Distance Mesurement quipment —— 测距设备
DoD - Department of Defense —— 美国国防部
DOP - Dilution of Precision —— 精度因子
DRMS —— 二维均根
DRS - Dead Reckoning System —— 推测航行系统
DSP - Digital Signal Processing —— 数字信号处理
DT& - Development Test and valuation —— 测试评估发展
DTK - Desired Track —— 期望航向(从起点到终点的路线)
CF - arth Centered arth Fixed —— 地固地心直角坐标系
CP - ngineering Change Proposal —— 工程更改建议
DM - lectronic Distance Measurement —— 电子测距
FIS - lectronic Flight Instrument System —— 电子飞行仪器系统
M - lectro Magnetic —— 电磁
MCON - mission Control —— 发射控制
P - stimated Position rror —— 估计位置误差
SGN - lectrically Suspended Gyro Navigator
电子陀螺导航仪
TA - stimated Time of Arrival
估计到达时间
T - stimated Time nroute
估计在途时间(已当前速度计算)
FAA - Federal Aviation Administration
（美国）联邦航空局
FCC - Federal Communication Commission
（美国）联邦通信委员会
FDAU - Flight Data Acquisition Unit
飞行数据采集系统
FDR - Flight Data Recorder
飞行数据记录器
FGCS - Federal Geodetic Control Subcommittee
美国联邦大地测量管制委员会
FPL - Flight Plan
飞行计划
FRPA - Fixed Radiation Pattern Antenna
固定发射天线
FSS - Flying Spot Scanner
飞点扫描设备
GaAs - Gallium Arsenide
镓砷化物
GDOP - Geometric Dilution of Precision
几何精度衰减因子
GLONASS - 俄国全球定位系统
GMDSS - Global Marine Defense Safe System
全球海上安全救助系统
GMT - Greenwich Mean Time
格林威治时间
GPS - Global Positioning System
全球定位系统
HAI - Helicopter Association International
世界直升机协会
HAMC - Harbin Aircraft Manufacturing Company
哈尔滨飞机制造厂
HDOP - Horizontal Dilution of Precision
水平精度因子
HQ USAF - Headquarters US Air Force
美国空军总部
HIS - Horizontal Situation Indicator
水平位置指示
HV - Host Vehicle
主机
ICAO - International Civil Aviation Organization
国际民航组织
ICD - Interface Control Document
界面控制文件
ICS - Internal Communication System
内部通信联络系统
IF - Intermediate Frequency
中频
IFF - Identification Friend or Foe
敌我识别
IFR - Infrared
红外的，红外线
IFR - Instrument Flight Rules
仪表飞行规则
I-Level - Intermediate Level
中间层
ILS - Instrument Landing System
仪表着陆系统
INMARSAT - INternational MARitime SATallite Organization
国际海事卫星组织
INS - Inertial Navigation System
惯性导航系统
I/O - Interface Option: 界面接口选项
Input/Output: 输入/输出
ION - Institute of Navigation
导航协会
IOT& - Initial Operational Test and valuation
原始操作测试和评估
IP - Instrumentation Port
仪器使用端口
ITS - Intermediate Level Test Set
中间层测试
ITU - International Telcommunication Union
国际电信联合会
J/S - Jamming to Signal Ration
信号干扰比
JTIDS - Joint Tactical Information Distribution System
联合战术信息发布系统
KHz - KiloHertz
千赫
L - GPS信号频率之一（. MHz）
L - GPS信号频率之一（. MHz）
LAAS - Local Area Augmentation System
局域增强系统
Lb - 磅
LCD - Liquid Crystal Display
液晶显示器
LP - Linear rror Probable
线性误差
LO - Local Oscillator
本机振荡器
LORAN - Long Range Radio Direction Finding System
罗兰导航系统
LRIP - Low Rate Initial Production
小批量试生产
LRU - Line Replaceable Unit
线性可替代单元
M/S - Metres per Second
米/秒
MCS - Master Control Station
主控站
MCT:Mean Corrective Maintenance Time
平均矫时间
MHz - Megahertz
兆赫
MaxCT - Maximum Corrective Maintenance Time
最大矫时间
MSA - Minimum Safe Altitude
最低安全高度
MSL - Main Sea Level公海平面
Mean Sea Level平均海拔
MTBF - Mean Time Between Failure
平均无故障时间
MTBM - Mean Time Between Maintenance
平均保持时间
NASA - National Aeronautic Space Administration
美国国家航空航天局
NAVSTAR - NAVigation Satellite Timing and Ranging
导航卫星测时测距
NBAA - National Business Aviation Association
美国国家公务航空协会
NDB - Non Direction Beason
无向信标
NMA - National Marine lectronics Association
(美国)国家航海电子协会
NMA : GPS接收机和其他航海电子产品的数据输出格式
NOSC - Naval Ocean Systems Center
海军系统中心
NRL - Naval Research Labratory
海军研究实验室
NS - Nanosecond (- second)
纳秒
NSA - National Security Agency
国家安全局
NTDS - Navy Tactical Data System
海军战术数据系统
NTS - Navigation Technology Satellite
导航技术卫星
OCS - Operational Control System
操作控制系统
PCMCIA - Personal Computer Memory Card Internatuioal Association
个人计算机存储卡国际协会
PDOP - Position Dilution of Precision
位置精度衰减因子
PPM - Parts Per Million (-)
百万分之一
PPS - Precise Positioning Service
精密定位服务
PRN - Pseudo Random Noise
伪随机噪声
PVT - Position Velocity and Time
位置速度和时间
RAIM - Receiver Autonomous Integrity Monitoring
接收机自动完好监视
RAM - Reliability and Maintainability
可靠性和可维护性
RCVR - Receiver
接收机
RF - Radio Frequency
射频
RMS - Root Mean Square
均根
RTCA - Radio Technical Commission for Aeronautics
航空无线电技术委员会
RTCM - Radio Technical Commission for Maritime Services
航海无线电技术委员会，差分信号格式
RTD - Realtime Differential
实时差分
RTK - Realtime Kinematic
实时动态
RX - 接收
SA - Selective Availability
选择可用性
SAMSO - Space and Missile Systems Organization
空间导弹系统机构
SP - Spherical rror Probable
球概率误差
SID - sudden ionospheric disturbance
(通常由太阳引起的)电离层突然骚动
SIL - System Integration Labratory
系统集成实验室
SPI - Special Position Identification
特殊位置标识
SPS - Standard Positioning Service标准定位服务
SPSP - Spread Spectrum
扩频
SSB - Single Sideband
单边带
STDCDU:STanDard CDU
标准控制显示单元
TACAN - Tactical Air Navigation
空战导航
TAI - International Atomic Time
国际原子时间
TCAS - Traffic Collision Avoidance System
交通避免碰撞系统
TDOP - Time Dilution of Precision
时间精度衰减因子
TRK - Track
航向
TTFF - Time to First Fix
首次定位时间
TTR - Target Tracking Radar
目标跟踪雷达
TX - 发射
U - User quipment
用户设备
UHF - Ultra High Frequency
超高频
USNO - US Naval Observatory
美国海军天文台
UTC - Universal Time Coordinated
世界协调时间
VDOP - Vertical Dilution of Precision
高程精度衰减因子
VFR - Visual Fligft Rules
目视飞行规则
VHF - Very High Frequency
甚高频
VHSIC - Very High Speed Integrated Circuit
超高速集成电路
VLSIC - Very Large Scale Integrated Circuit
超大规模集成电路
VMG - Velocity Made Good
沿计划航线上的航速
VNAV - Vetical Navigation
高程导航
VOR - Very High Frequency (VHF) Omnidirectional Range
甚高频全向信标
VOX - Voice-operated transmission
音控传输
WAAS - Wide Area Augmentation System
广域差分系统
WGS- - World Geodetic System-
年世界大地坐标系，一种坐标格式
WMS - Wide-area Master Station
广域主控站
WRS - Wide-area Rover Station
广域流动站
XT - Crosstrack rror
偏航距
YPG - Yuma Proving Ground
尤马实验场