Space Interface Control Document (OS SIS ICD) Draft 0 4）GNSS—GLONASS INTERFACE CONTROL DOCUMENT Navigational radiosignal In bands L1, L2
卫星导航与定位
课程说明
• 基本要求 • 上课时间：参见课表
卫星导航与定位
传统授时技术
• 长安八景之一—晨钟暮鼓； （就像下课铃声那么重要）
• 航海的重要标记—落球报时； （就像灯塔一样重要）
• 无线电授时——短波授时台（BPM） 长波授时台（BPL）
• 网络授时；
卫星导航与定位
定位与授时技术的发展
• 随着技术发展，人们对定位精度和授时精度要 求越来越高；
卫星导航与定位
2）同样授时技术是国民经济发展的重要技术
• 军事用途，小到武器控制、大到指挥系统
• 现代金融行业，无论银行或证券交易所，其业务 操作都涉及严格的时间同步和频率同步
• 电力系统的电压、电流、相角、功角变化，都 是时间的函数。电网安全稳定运行离不开严格 的时间同步
• 移动通信需要严格的时间同步，一方面是计费需 要；另一方面是基站时间频率同步有严格要求， 以防止不同步引起的频差滑码、软切换指令不匹 配、通话连接不能建立等问题
基于地基定位方法的局限性
• 需要事先布设大量的地面控制点/地面站 • 无法同时精确确定点的三维坐标 • 观测受气候、环境条件限制 • 观测点之间需要保证通视
– 需要修建觇标/架设高大天线 – 边长受到限制 – 观测难度大 – 效率低：无用的中间过渡点
• 受系统误差影响大，如地球旁折光 • 难以确定地心坐标
3）《GPS基本原理及其MATLAB仿真》，杨俊等著， 西安电子科技大学出版社，2006年8月。
4）《卫星导航原理与应用》，袁建平等编著，中国宇 航出版社出版，2004年9月；
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课程说明
• 主要的学生阅读资料：
1）ICD-GPS-200C 2）ICD-GPS-705__02_Dec__Rev_2 3）GNSS—Galileo Open Service Signal In
卫星导航与定位
课程说明
• 课程教学主要知识点： – 第一讲 GPS卫星导航技术概述： • 定位与授时的基本概念； • 主要介绍GPS卫星导航系统、发展史以及在各 个领域中的应用。 – 第二讲 GPS定位的坐标系统与时间系统 – 第三讲 GPS卫星星座中卫星的运动知识 • 重点介绍卫星轨道知识； • 卫星位置速度计算。
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课程说明
• 让我们开始吧。。。。
卫星导航与定位
第一讲：卫星导航与定位概述 —基本概念
卫星导航与定位
第一章：卫星导航技术概述
§1.1 定位与授时的基本概念 §1.2 GPS的诞生与发展 §1.3 GPS在各个领域中的应用 §1.4 美国政府的GPS政策 §1.5 其它卫星导航定位系统
卫星导航与定位
1、定位与授时的基本概念
1）定位技术是国民经济发展的重要技术
– 地理测绘：包括地图、地质监测、环境监测、桥 梁监测、喜马拉雅山高测试；
– 机械加工：元器件加工到大型建筑施工定位； – 智能交通：交通工具的定位； – 航海、航空、航天中飞行器定位； – 移动通信的LBS服务：基于用户定位的信息服务，
卫星导航与定位
李玉柏卫星导航与定位001-概 述(第五版)
卫星导航与定位
课程说明
• 课程主要参考资料：
1）《GPS原理与应用（第2版）》， (美) Elliott D. Kaplan著，译者寇艳红， 电子工业出版社，2007年 07月；
2）《全球定位系统--信号、测量与性能(第2版)》， (美) Pratap Misra，Per Enge著，电子工业出版社， 2008 年4月；
• 同时，导航范围从地球局部扩展到整个地球、 甚至宇宙；
• 对导航、定位与授时的要求 – 地基向天基的转换 – 基于原子钟的世界协调时为基准 – 全覆盖性和巨量目标 ✓物联网的发展要求对每个物体进行定位， 以便进行通信、组网、导航、控制和信息 交互。
卫星导航与定位
2、GPS的诞生与发展
• GPS的英文全称是 Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System 简称GPS，有时也被称作NAVSTAR GPS。
比如旅游、电子栅栏、。。。
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传统的基于地基的定位方法
• 可分为机械式、磁力和无线电等多种方式 – 采用的仪器设备
• 尺：铟钢尺 • 光学仪器：经纬仪，水准仪 • 电磁波或激光仪器：测距仪 • 综合多种技术的仪器：全站仪
– 观测值
• 角度或方向观测 • 距离观测 • 天文观测方法
卫星导航与定位
注意时间——不要迟到
• 尽管大家业务繁忙，课内不准使用手机 • 注意课堂纪律，绝不可影响他人。
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课程说明
• 课程教学纲要：
– 课程教学培养目标：利用卫星导航定位系统提供 的导航卫星的位置、速度、时间等信息，来完成 对地球各种目标（也简称用户）的定位、授时、 导航、监测和管理。
– 课程教学培养能力：卫星导航算法设计能力、编 程能力、误差分析能力，以及GPS软件接收机设 计能力。
其意为“导航星测时与测距全球定 位系统”，或简称全球定位系统。
卫星导航与定位
1）GPS系统的诞生
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课程说明
• 课程主要内容： – 第四讲 GPS导航信号与导航电文 • GPS卫星导航系统组成 • 导航信号组成 • 导航电文 – 第五讲 GPS卫星导航定位技术 • 无线电定位技术； • 包括卫星导航定位的基本方程； • 定位解算基本方法、速度计算方法。
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课程说明
• 课程主要内容： – 第六讲 GPS定位误差分析，包括卫星与用户时 钟误差、相对论效应、电离层延迟、对流层延迟、 多路径误差等。 – 第七讲 卫星导航信号的捕获，包括捕获原理， 多普勒频率补偿等。 – 第八讲 卫星导航信号的跟踪，包括跟踪原理， 以及码跟踪环、载波跟踪环的具体。