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提升卫星信号在拒止环境下导航定位能力的技术研究

提升卫星信号在拒止环境下导航定位能力的技术研究

全球四大卫星定位系统

全球四大卫星定位系统 一.GPS系统(美国) 二.北斗系统(中国) 三.GLONASS系统(俄罗斯) 四.伽利略卫星导航系统(欧盟) GPS系统(美国) GPS系统是美国从上世纪70年代开始研制,历时20年,耗资近200亿美元,于1994年全面建成的新一代卫星导航与定位系统。GPS利用导航卫星进行测时和测距,具有在海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力。它是继阿波罗登月计划、航天飞机后的美国第三大航天工程。如今,GPS已经成为当今世界上最实用,也是应用最广泛的全球精密导航、指挥和调度系统。 GPS系统概述GPS系统由空间部分、地面测控部分和用户设备三部分组成。 (1)空间部分GPS系统的空间部分由空间GPS卫星星座组成。 (2)控制部分控制部分包括地球上所有监测与控制卫星的设施。 (3)用户部分GPS用户部分包括GPS接收机和用户团体。 主要功能: 导航 测量 授时

标准:全球定位系统(GPS)测量规范GB/T 18314-2001 Specifications for global positioning system (GPS) surveys 种类: GPS卫星接收机种类很多,根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型;根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。 北斗卫星导航系统 中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System, 统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。 段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户 度0.2米/秒,授时精度10纳秒。 系统构成 北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨 道卫星组成,中国计划2012年左右,“北斗”系统将覆盖亚太地区,

GPS定位原理论文20122334940

摘要 GPS是随着现代科学技术的迅速发展而建立起来的新一代精密卫星导航定位系统,具有定位精度高、观测时间短、观测站间无需通视、能提供全球统一的地心坐标等特点。本文概述了GPS定位系统的发展,介绍了GPS定位系统的组成、工作原理及GPS在汽车导航和交通运输、军事和医学上的应用等 关键词:GPS定位系统 GPS接收机 GPS定位原理

1 GPS概述 1.1 GPS概念 GPS是英文GlobalPositioningSystem(全球定位系统)的简称, GPS是随着现代航天及无线电通讯科学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、定时的多功能系统。GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年3月,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。通过硬件和软件做成GPS定位终端用于车辆定位的时候,称为车载GPS。 1.2 GPS系统的组成 GPS系统包括以下三大部分:(1)GPS卫星(空间部分);(2)地面支撑系统(地面监控部分);(3)GPS接收机(用户部分)。 GPS系统利用无线电传输特性来定位。和过去地面无线导航系统所不同的是,它由卫星来发射定时信号、卫星位置和健康状况信息,故具有发射信号能覆盖全球和定位精度高的优点。系统中所有卫星构成GPS系统的空间部分。卫星由地面站(地面监控部分)监测和控制,它监测卫星健康状况和空中定位精度。定时向卫星发送控制指令、轨道参数和时间改正数据。 用户装有GPS接收机,用来接收卫星发来的信号。GPS接收机中装有专用芯片,用来根据卫星信号计算出定位数据。用户并不需要给卫星发射任何信号,卫星也不必理会用户的存在,故系统中用户数量没有限制。具有GPS接收机的用户就构成系统的用户部分。

卫星导航产业应用领域分析

卫星导航产业应用领域分析 (一)前沿的定位技术 ①精密单点定位技术PPP(Precise Point Positioning)。即利用预报或事后精密星历(如IGS预报精密星历或IGS事后精密星历),同时利用某种方式得到的精密卫星钟差替代用户GPS单点定位方程中的卫星钟差参数,用户利用单台双频GPS接收机的非差相位和伪距观测值在数千万平方公里甚至全球范围内的任意位置进行分米级实时动态定位或事后厘米级快速静态定位。 ②网络RTK技术-VRS(Virtual Reference Station)。就是在一定区域内建立多个(一般为三个或三个以上)基准站,对该地区构成网状覆盖,并以这些基准站中的一个或多个为基准,计算和发播改正信息,对该地区内的卫星定位用户进行实时改正的定位方式,又称为多基准站RTK。与常规(即单基准站)RTK相比;该方法的主要优点:覆盖面广,定位精度高,可靠性高,可实时提供厘米级定位;网络RTK系统的结构包括3个部分:控制中心,固定站和用户部分。 (二)卫星导航定位在大型领域方面的应用。 中投顾问在《2016-2020年中国卫星导航行业深度调研及投资前景预测报告》中指出,正是由于全球卫星定位系统具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,赢得广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程建设、市政规划、海洋开发、资源勘察、地球动力学等多种学科。目前,导航定位技术已经渗透到国民经济建设、国防建设、科学研究和人民生活等方方面面。 (1)国家大型测绘项目领域 我国先后于1992年、1996年建立了由28个点组成的国家A级卫星定位控制网和由730个点组成的国家B级卫星定位控制网,首次整合和统一平差后形成了2000个国家卫星定位大地控制网,并于2004年完成与天文大地网的平差,成为我国现代测绘的基本框架。 进入21世纪,可以说GPS定位技术已完全取代了用测角,测距手段建立大地控制网的常规大地测量方法。我们一般将应用GPS卫星定位技术建立的控制网叫做GPS网。与此同时,建成了连续运行的卫星定位观测站30多个,其中7个纳入国际IGS(地理信息系统)网站,国家A级和B级GPS大地控制网的建成,标志着我国具有分米级绝对精度的三维大地控制坐标系统已基本建立,它将成为我国空间技术和空间基础数据、动态实时定位等技术提供一个精确可靠的参考系。此外,中国国家A级和B级GPS大地控制网中大部分点位,均用水准进行了联测,以确定它们的正常高。同时不少网点也和原有的用经典方法测定的大地点和沿海的验潮站等进行了联测。所有这些将成为我国地壳运动监测,中国局部大地水准面的求定、新老

卫星导航仪导航定位方法与原理

先说一下GPS卫星导航定位的原理,如果用学术上的语言来说,是一个相当复杂的过程。但通俗的来说,也相当简单。 一个是地面发射器,一个是卫星接收器。比方说发射器叫"A",GPS卫星接收器叫"B",这样不间断的发射与接收(A-B,B-A),就形成了一个环路,类似主动雷达(也叫一次雷达),这样就可以将发射信号琐定。 至于导航方法,其实就更简单了,在发射与接收的环路过程中增加了软件系统,比方说发射与接收信号的地面与卫星的高度,路线,距离等等,这样通过软件系统来达到计算后就产生了数据,这些数据就是GPS使用者所需要的!例如地图导航,通过计算后的数据再转换成地图比例就可以准确的定位了! 另外不得不提的是GPS卫星定位车载终端设备。 车载终端设备是GPS车辆监控管理系统的前端设备,安装在被监控的车辆上。车载终端还可以隐秘地安装在各种车辆内,同时与车辆本身的油路、电路、门磁及车上的防盗器相连,可对车辆进行全方位的掌控。 车载终端设备主要由GPS接收机,GSM/GPRS收发模块,主控制模块及汽车防盗器、外接探头等各种外接设备组成。 GPS模块接收卫星的定位信号运算出自身的位置(经度、纬度、高度)、时间和运动状态(速度、航向),每秒1次送给单片机并存储,以便随时提供定位信息。MCU单片机控制整个车载台的协调工作。GSM/GPRS模块负责无线的收发传输。FSK部分负责对数据的调制解调,接收中心的指令数据和发射车载台的报警等信息。 话音控制部分用于控制免提话筒耳机,监听MIC,FSK调制解调信号的缓冲,放大,匹配,转换等功能。数字逻辑控制部分用于各种输入,输出的电平,脉冲信号的缓冲与驱动。电源及省电控制部分用于对汽车电平与后备电平的自动切换,稳压滤波并通过车匙及报警器的触发控制睡眠与苏醒。汽车防盗器部分负责对各探头的采集分析完成盗车报警的所有功能。双控熄火/断油路控制器受控于监控中心及汽车报警器。

全球卫星导航定位技术的原理及应用论文概要.doc

浅析全球卫星导航定位技术原理及应用 一、前言 导航定位的需求,可以说不是历来就有的,在人类早期物质生产活动中以牧猎为主,日出而作,日落而息。当时人们离不开森林和水草,或是随着水草的兴衰而漂泊不定,根本不需要什么明确的定位。但是,随设社会的发展,到了农业时代,在人们开发农田,兴修水利等相应活动中就逐渐产生了测绘定位的需求,可以说在这时,导航定位就在慢慢酝酿之中。等到了工业时代,人类的活动遍及全球,而一些工程比如航海、航空、洲际交通工程,通信工程,矿产资源勘探工程,地球生态及环境变迁的研究,就需要精确地定位。这些需求促使导航定位技术的发展,并把这项技术带到一个前所未有的发展时期,它的手段也从光学机械过渡到光电子精密机械仪器的时代。社会是不断发展的,科技是不断进步的,20世纪末,出现了电子计算器技术、半导体技术、激光技术、航天科学技术,它们的出现,把人类带到了电子信息时代和航天探索时代。当1957年前苏联发射了人类第一颗人造地球卫星,人类跟踪无线电信号中发现了卫星无线电信号的多普勒频移现象,这预示着一种全新的天空定位技术的可行性,由此,人类进入了卫星定位和导航的时代。 二、简介 1:全球卫星导航定位系统(global navigation and positioning satellite system采用极轨道星座和无源定位方式为美国提供全球覆盖的导航及定位系统。简称GPS。其轨道高度约为2×104 km,在6条轨道上运行有24颗卫星,每12 h绕地球一周,能保证地球上任何地点的用户都能至少同时看到4颗卫星。它属于非静止卫星定位系统。移动用户利用导航定位接收机来接收4颗(或4颗以上卫星的导航定位信号,并测量不同信号的到达时间,求出移动用户的三维空间坐标,自动给出经度和纬度显示,从而实现用户的自主定位。也可通过无线传输手段将用户定位信息传送到调度中心,实现对移动用户的调度控制。 GPS向用户广播的导航信号为双频,分别为1 575.42MHz 和1 226.60MHz。采用多种直接序列扩频码的码分多址和伪码测距技术。直接序列扩频码主要有P码

国外卫星导航应用标准综述概论

国外卫星导航应用标准综述 一、引言 全球卫星导航系统已深入到各国安全、经济领域的方方面面,已成为现代高新技术民用的成功典范。以产业化程度最高的GPS为例,已逐步演变为一种世界性的高新技术产业,它使航空、航海、测绘、时间及机械控制等传统产业的工作方式发生了根本的转变,它开拓了个人移动位置服务等全新的信息服务领域。随着卫星导航应用的逐步深入及应用领域的逐渐拓展,国外发布了大量卫星导航应用标准,本文将主要针对目前检索到的国外卫星导航应用标准进行梳理和分析。 二、国际及国外卫星导航相关标准化组织 卫星导航应用范围非常广,涉及卫星导航相关的国际和国外标准化组织也非常多,它们共同研究制定各国在航空、航海等领域赖以遵循、统一通用的导航条约法规、规范等标准。与卫星导航相关的国际级标准化组织主要有国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)、国际电信联盟(ITU)。此外,还有其他比较权威的区域标准化组织和国际组织也参与制定和发布卫星导航技术标准。经过调研与分析,共整理出了24个与卫星导航相关的标准化组织,这些标准化组织并不能涵盖卫星导航应用的所有领域,但已反映了卫星导航应用主流领域的标准化组织情况,如表1所示。其中美国的标准化组织有8个,欧洲的标准化组织有4个,核心的标准化组织除ISO、IEC和ITU外,还有ARINC、ETSI、FAA、NMEA、RTCM 和RTCA。

三、国外卫星导航应用标准分析 通过对表1中24个组织和机构的调研,共检索到卫星导航应用相关标准191项。经过整理和分析, 表1 与卫星导航相关的国际、国外标准化组织和国际组织(双线分割)

可将其归纳为卫星导航系统标准、卫星导航应用基础标准、电子地图标准、接收设备数据格式标准、差分技术标准、接收设备性能要求与检测方法六类。其中,卫星导航系统标准主要是各卫星导航系统的接口标准、系统性能标准;卫星导航应用基础标准主要为术语类和时空系统类标准;接收设备数据格式主要为应用领域的接收设备通用数据格式要求标准,差分技术标准为增强导航定位精度采用的差分技术和格式标准;接收设备性能要求与检测方法主要是各类接收机的标准。 1.卫星导航系统标准 1.1系统接口标准 系统接口标准主要是各卫星导航系统研制国公布的接口控制文件。目前GPS系统、GLONASS系统和Galileo系统都已经公布了各自的接口控制文件。 以GPS系统为例,自20世纪90年代末美国政府提出GPS现代化计划以来,美国军方先后发布了IS-GPS-200、IS-GPS-705、IS-GPS-800和IS-GPS-870四类接口性能规范:IS-GPS-200对GPS空间段与GPS无线电频率链路1(L1)和2(L2)的用户接收机之间的接口要求进行了定义,最新版本为IS-GPS-200G; IS-GPS-705规定了GPS无线电频率链路5(L5)上全球定位系统空间段和导航用户段之间的接口要求,其最新版本为IS-GPS-705C; IS-GPS-800定义了无线电频率链路1(L1)上GPS卫星与导航接收机之间的信号传输特征。虽然广播频段L1内有多个信号,这个接口规范只定义了L1内的民用信号(L1C),其最新版本为IS-GPS-800C;

全球卫星导航定位行业分析报告

全球卫星导航定位行业分析报告 一、全球卫星进展概况 卫星导航定位技术指利用全球卫星导航定位系统所提供的位置、速度及时刻信息对各种目标进行定位、导航及监管的一项新兴技术。与传统的导航定位技术相比,由于卫星导航定位技术具有全时空、全天候、连续实时地提供导航、定位和定时的特点,已成为人类活动中普遍采纳的导航定位技术。因此,全球卫星导航定位系统一经问世,在市场需求的牵动下专门快就深入到各国军事、安全、经济领域的方方面面,使航空、航海、测绘、机械操纵等传统产业的工作方式发生了全然的改变,开拓了移动位置服务等全新的信息服务领域,并迅速进展成为一个新兴的产业——卫星导航定位产业。 以美国GPS为代表的卫星导航定位产业差不多成为当今国际公认的八大无线电产业之一。在人类信息社会中,有80%以上的信息与“位置”和“时刻”有关,在卫星导航定位技术出现以后,它能够迅速将位置、时刻信息数字化,进入互联网和各行各业的信息应用系统,被人们所使用。 目前世界上投入正式运行的卫星导航定位系统有美国的GPS 系统、俄罗斯的Glonass系统和我国的北斗卫星导航定位系统。

其中GPS的应用最为广泛,占到全球应用的95%以上。鉴于民用需求的巨大与旺盛,为了摆脱对美国GPS系统的依靠,打破美国对全球卫星导航产业的垄断,欧盟在2002年提出建设Galileo 系统,俄罗斯则打算在2010年全面恢复Glonass系统,我国在2006年对外公布建设我国新一代北斗卫星导航定位系统,卫星导航定位产业步入了一个多系统并存、多技术融合的进展新时期。 我国的卫星导航定位应用是在全球卫星导航定位系统逐步开放、透明的大环境下,通过学习、引进、消化、汲取再创新的方式进展起来的。美国的GPS系统在20世纪80年代建设初期是一个严加保密的纯军事系统。随着全球政治格局和经济一体化的进展,其已从最初的“军用为主、民用为辅”进展到“强军护民、以民养军”的新时期。美国GPS政策的每一次开放调整,都有力地推动了本国及全球卫星导航定位产业的市场进展。随着卫星导航定位在我国应用领域的不断拓展和深入以及自主的北斗卫星导航定位系统的建设,使我国在卫星导航定位系统技术和导航信号处理技术、卫星导航定位芯片技术和板卡、高精度接收机产品等方面取得重大突破,积存了应用经验,卫星导航定位技术与产品已呈现自主创新,集成创新,引进、消化、汲取再创新的多元

北斗卫星导航系统与应用综述

北斗卫星导航系统及应用综述 0引言 北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统(BDS),是继美全球定位系统(GPS)和俄GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成,可在全球围全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度优于20m,授时精度优于100ns。2012年12月27日,北斗系统空间信号接口控制文件正式版正式公布,北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。 1 北斗卫星导航系统基本信息介绍 中国在2003年完成了具有区域导航功能的北斗卫星导航试验系统,之后开始构建服务全球的北斗卫星导航系统,于2012年起向亚太大部分地区正式提供服务,并计划至2020年完成全球系统的构建。北斗卫星导航系统和美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯系统及欧盟伽利略定位系统一起,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。 1.1 北斗卫星导航系统的定位原理 “北斗一号”卫星导航系统的定位原理与GPS系统不同,GPS采用的是被动式伪码单向测距三维导航,由用户设备独立解算自己的三维定位数据,而“北斗一号”卫星导航定位系统则采用主动式双向测距二维导航, 由地面中心控制系统解算供用户使用的三维定位数据。“北斗”卫星是中国“北斗”导航系统空间段组成部分,由两种基本形式的卫星组成,分别适应于GEO和MEO轨道。“北斗”导航卫星由卫星平台和有效载荷两部分组成。卫星平台由测控、数据管理、姿态与轨道控制、推进、热控、结构和供电等分系统组成。有效载荷包括导航分系统、天线分系统。GEO卫星还含有RDSS有效载荷。因此,“北斗”卫星为提供导航、通信、授时一体化业务创造了条件。“北斗”导航卫星分别在1559MH z~1610MH z、1200MH z~1300MH z两个频段各设计有两个粗码、两个精密测距码导航信号, 具有公开服务和授权服务两种服务模式[1]。 “北斗二号”导航卫星系统体制第二代导航卫星系统与第一代导航卫星系统在体制上的差别主要是: 第二代用户机可免发上行信号,不再依靠中心站电子高程图处理或由用户提供高程信息,而是通过直接接收卫星单程测距信号来自己定位, 系统的用户容量不受限制,并可提高用户位置隐蔽性。

苏科版-信息技术-六年级下册-《智能导航-卫星定位导航》参考教案

智能导航——卫星定位导航 一、教学目标 1.知识与技能: (1)认识卫星定位导航仪。 (2)了解卫星定位导航技术及其应用。 2.过程与方法: (1)通过自主学习和知识迁移,对智能导航做出描述; (2)通过教师导读,了解卫星定位工作原理。 3.情感态度与价值观: (1)让学生养成观察、调查的良好习惯; (2)通过卫星定位导航应用,感受技术给我们生活带来的变化。 4. 行为与创新:通过认识北斗星导航系统,激发学习的积极性和创造性。 二、学情分析 大部分学生对卫星定位导航有所体验,对卫星定位导航仪或手机导航应用有所了解,但对卫星定位等技术比较陌生,对为什么能够导航并不清楚。 三、重点与难点 重点:卫星定位导航技术及其应用。 难点:利用卫星定位导航技术体验导航。 四、教学活动 1.激趣导入 播放爸爸去哪儿的音乐。 师:Angela父女俩又快乐出游了,不过这次他们遇到了些麻烦,你能帮帮他们吗?我们一起去瞧一瞧! 出示父女对话情景。 师:同学们有什么好办法吗? 生:可以用导航仪啊! 揭示课题:是呀,用导航仪就方便多了,况且现在也十分的普及。这节课我们就来认识卫星定位导航。 智能导航——卫星定位导航(板书)

2.教授新知 (1)了解导航仪的外观以及种类。 师:首先我们先来看看导航仪都长什么样? (课件出示导航仪)谁来说说看? 生:都有显示屏。 生:有很多的输入、输出按钮。 生:有的会说话!(师:那叫语音系统) 师:除了这种,你们还见过其他导航仪吗? 生:还见过用手机做导航仪的。 师:同学们真是见多识广啊,因为手机本身具备定位功能,所以可以在手机上安装导航软件,从而实现手机的导航功能。同样平板电脑也可以。 (2)认识什么叫做导航仪。 师:那么导航仪到底是什么呢?我们一起来读一读导航仪的科学定义。 生:卫星定位导航仪借助卫星定位导航技术按照出行人要求确定目的地和行驶路线,提供自动语言导航和交通安全提示等功能。 师:你觉得这个定义里的哪些词特别的重要? 生:卫星!没有卫星根本不可能有定位系统。 生:我认为是确定目的地和行驶路线。这是导航最重要的功能。 师:同学们说的都很好。 (3)初步体验导航仪。 师:我们知道了什么是导航仪,那么同学们想不想体验一下导航仪的神奇呢?(想) 师:那我们就来帮Angela父女找到他们的目的地。我们先观看视频,学习如何在平板电脑上使用卫星定位导航功能。 师:看同学的样子已经跃跃欲试了!我们来看下要求。 出示体验馆1:利用手机导航仪,初步判断目的地(锡惠公园)的方向和大概距离。 学生体验。 师:找到了吗?锡惠公园在我们的哪个方向?

北斗卫星导航系统主要应用领域

北斗卫星导航系统主要应用领域 1、交通运输重点运输监控管理、公路基础设施、港口高精度实时定位调度监控; 2、海洋渔业船位监控、紧急救援、信息发布、渔船出入港管理; 3、水文监测多山地域水文测报信息的实时传输; 4、气象监测气象测报型北斗终端设备,大气监测预警系统应用解决方案; 5、森林防火定位、短报文通信; 6、通信时统开展北斗双向授时,研制出一体化卫星授时系统; 7、电力调度基于北斗的电力时间同步; 8、救灾减灾提供实时救灾指挥调度、应急通信、信息快速上报、共享; 9、军工领域定位导航;发射位置的快速定位;搜救、排雷定位等。 国家积极推动北斗民用化进程,一系列的鼓励政策,为北斗的应用发展提供了广阔的空间。北斗卫星导航系统解决了精准定位的问题,靠一个北斗终端就能走遍大江南北。北斗系统的定位服务将在未来智慧生活中发挥巨大作用。 如今的北斗卫星导航系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域,北斗卫星导航系统在使用中产生显着的经济效益和社会效益。 在气象行业,北斗卫星导航系统广泛应用于气象观测、灾害监测和气象信息的收集与发布,包括大气风向风速、水汽含量、海风海浪、雷电观测和预警等,极大提升气象观测、预报和灾害预警发布水平,增强气象领域防灾减灾能力。 中国海洋渔业水域面积300多万平方公里,现有渔船100多万艘、渔业人口2000多万,海洋渔业涉及渔民生命安全、国家海洋经济安全、海洋资源保护和海上主权维护,现已成为北斗民用规模最大的行业。北斗卫星海洋渔业安全生产信息服务系统的应用极大地保障了渔船的出海安全,巩固和发展了渔业生产,推动了“平安渔业”建设。以赴南沙生产作业的渔船为例。农业部南海区渔政局建立了“南沙渔船船位监控指挥管理系统”,系统建成后,监控中心能随时获知渔船方位,大大方便了相关职能部门对渔业生产的管理,实现看得见的管理调度。当渔民在海上遇险时,可以通过渔船上的卫星导航通信系统向监控中心发送遇险报告,监控中心收到报告时就可以根据卫星定位确定距离遇险渔船最近的船只,

北斗卫星定位车载终端技术设计方案

北斗卫星定位车载终端技术方案 三、技术原理 北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),是除美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统为用户提供高质量的定位、导航和授时服务,其建设与发展则遵循开放性、自主性、兼容性、渐进性。北斗卫星定位车载终端采用了多模块化、组合式优化设计,内置高性能芯片,各模块之间的接口采用标准接口,充分利用系统平台、移动通讯网络、因特网络,将汽车行驶记录仪、卫星定位、卫星导航、油耗检测功能集于一体,通过无线数据通讯接口(GSM、GPRS、CDMA)和GPS接口,能与监控中心系统进行数据通信和移动位置的定位,能够满足用户的多种需求。 除具有传统行驶记录仪的功能外增加了定位导航、监控跟踪、数据实时传送、油耗检测等功能,并且能够实现对车辆实时监管、调度,遇险报警远程网络监控,彻底改变了现有汽车行驶记录仪只能实地监管、事后监督的弊端;GPS/北斗2双模卫星定位模块,可以灵活配置信号处理通道工作于单GPS模式,或单北斗2模式,或GPS/北斗2混合模式;兼容目前现有的GPS单模定位,且能实现双模捕获、双模跟踪更加智能化、集成化。因此,基于以上原理设计的卫星车载终端监控系统,大大超出了传统行驶记录仪的功能,具有极为光明的发展前景。 四、设计方案 (一)设计原则 1、先进性和适用性相结合

系统采用成熟的高新科技,以目前较为先进的方法实现需要的功能,保证系统具有深厚的发展潜力,在相当长的时间内具有领先水平。 2、通用性和安全性相结合 在系统设计过程中,均留有相应的通信接口,系统的各个模块构成一个有机的整体。系统数据库中的各种数据在交换和共享的过程中,充分考虑到了系统的安全性。对每一个用户的权限有严格的认证(司机卡身份识别)体制,对每一个用户的权限进行分级控制和限定。 3、安全可靠性 在经济条件允许范围内,从系统结构、设计方案(考虑到非法用户及病毒入侵,数据采用纠错冗余技术)、技术保障等方面综合考虑;系统尽可能地采用成熟的技术、商品化的软硬件产品,保证系统可靠稳定运行。 4、实用性 整个系统的操作以方使、简捷、高效为目标,多操作平台整体设计,统一操作,既充分体现快速反应的特点,又能便于工作人员进行业务处理和综合管理,便于运输交通管理层及时了解各项统计信息和决策信息,便于执法部门的远程监督。 5、可扩展性 考虑到业务功能在不断发展、变化,因此要求系统在结构、容量、通信和处理能力等方面具有可扩充性和升级能力。 (二)设计依据 1、多样化的完备的授权模式能够满足账户和权限管理上的各种需求 2、中华人民共和国道路交通安全法 3、公安部道路交通违法信息代码

全球卫星导航定位技术

全球卫星导航定位技术 摘要:卫星导航定位系统在国民经济建设中占有重要的位置,是国民经济信息化建设的重要组成部分和推进力量,是建设国家信息体系的重要基础设施,是直接关系到国家安全、经济发展的关键性系统技术平台。以GPS为代表的卫星导航定位(GNSS)应用产业已逐步成为一个全球性的高新技术产业。国家对卫星导航定位产业的发展高度重视,“十五”计划发展纲要确定卫星导航定位为国家高技术工程的12个专项之一,国家发改委在2002年实施了卫星导航产业化专项,以北斗卫星导航试验系统和其他卫星定位导航系统的广泛应用为推动力的我国卫星导航定位产业,正进入高速发展的关键时期。本文介绍了全球卫星导航系统的现状以及分析其原理,并分析了全球卫星导航的发展应用。 关键词:卫星导航定位系统;高新技术 Abstract: the satellite navigation and positioning system in the development of national economy, holds the important position, the informationization of the national economy is the important part of the construction and promote the strength, the construction of national information system is the important infrastructure, is directly related to national security, economic development and the key system technology platform. As a representative of the with GPS satellite navigation and positioning (GNSS) application industry has gradually become a global new high technology industry. National satellite navigation and positioning of the development of the industry, more attention of the tenth five-year plan to determine the program for the development of satellite navigation and positioning for the national high technology project of one of the 12 special, the national development and reform commission in 2002, the industrialization of the satellite navigation special to beidou satellite navigation test system and other positioning satellite navigation system for the wide application of driving force of China’s satellite navigation and positioning industry, entering the critical period of development. This paper introduces the present situation of the global satellite navigation system and analyzes the principle, and analyzed the development and the application of the global satellite navigation. Keywords: satellite navigation and positioning system; High and new technology 按照定位导航的方式可分成:卫星定位导航、自主式导航、组合导航以及无源导航。 1、全球卫星导航系统介绍 世界上现有卫星导航系统有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS以及欧洲

全球卫星定位导航技术

六、全球卫星定位导航技术 (一)全球卫星定位系统的基本概念: GPS即全球定位系统(英文名:Global Positioning System),又称全球卫星定位系统,中文简称为“球位系”,是一个中距离圆型轨道卫星导航系统,结合卫星及通讯发展的技术,利用导航卫星进行测时和测距。GPS 是美国从本世纪70 年代开始研制,历时20 余年,耗资200 亿美元,于1994 年全面建成,具有在海、陆、空进行全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经过近十年我国测绘等部门的使用表明,全球定位系统以全天候、高精度、自动化、高效益等特点,赢得广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。 目前全球定位系统是美国第二代卫星导航系统,使用者只需拥有GPS 终端机即可使用该服务,无需另外付费。GPS信号分为民用的标准定位服务(SPS,Standard Positioning Service)和军规的精确定位服务(PPS,Precise Positioning Service)两类。由于SPS无须任何授权即可任意使用,原本美国因为担心敌对国家或组织会利用SPS对美国发动攻击,故在民用讯号中人为地加入误差(即SA政策,Selective Availability)以降低其精确度,使其最终定位精确度大概在100米左右;军规的精度在十米以下。2000年以后,克林顿政府决定取消对民用讯号的干扰。因此,现在民用GPS也可以达到十米左右的定位精度。 GPS系统并非GPS导航仪,多数人提到GPS系统首先联想到GPS导航仪,GPS导航仪只是GPS系统运用中的一部分。GPS系统是迄今最好的导航定位系统,随着它的不断改进,硬、软件的不断完善,应用领域正在不断的开拓,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。 发展历程 自1978年以来已经有超过50颗GPS和NAVSTAR卫星进入轨道。

卫星导航技术主要应用领域有哪些样本

卫星导航技术主要应用领域有哪些 以GPS为代表的卫星导航引用产业已逐步成为一个全球性的高新技术产业,普遍应用于地理数据采集、测绘、车辆监控调度和导航服务、航空航海、军用、时间和同步、机械控制、大众消费应用。 一、地理数据采集 人类80%勺活动与空间信息有关,地理数据采集是GNS最基本的专业应用, 用来确认航点、航线和航迹。国土、矿产和环境调查等需要确定采样的点位信息,铁路、公路、电力、石油、水利等需要确定管线位置信息,房地产、资产和设备巡检需要面积和航迹位置信息。GIS数据采集产品正在成为满足各行业对空间地理数据需求的常见工具。 二、高精度测量 卫星导航应用给测绘界带来了一场革命,现已广泛应用在大地测量、资源勘查、地壳运动、地籍测量及工程测量等领域,在海洋测量和海洋工程中的应用也已进兴起。与传统的测量手段相比,卫星导航应用有巨大的优势:测量精度高;操作简便,仪器体积小,便于携带;全天候操作;观测点之间无需通视。

三、车辆监控调度及导航服务 车辆监控调度应用系统经过GNS险球定位技术,利用通信信道,将移动车辆的位置数据传送到监控中心,实现GIS的图形化监视、查询、分析功能,对车辆进行调度和管理。 车载导航系统结合了卫星导航技术、地理信息技术和汽车电子技术,可在 显示器上精确显示汽车的位置、速度和方向,为驾驶者提供实时的道路引导。 四、航空和航海应用 ? 航空应用 为满足日益增长的空中运输量的需求,适应新型飞机航程的扩展与航速的 提高,克服陆基空中交通管理系统的局限性,国际民航组织(ICAO)决定实施基于卫星导航、卫星通信和数据通信技术的新的空中交通管理系统,即新航行系统。根据ICA0的要求,新系统和原系统在前同时使用,到全球范围内的陆基系统将逐步停止使用,以后新系统将作为唯一手段在全世界范围内运行。

北斗卫星导航应用产业发展规划

北斗卫星导航应用产业发展规划

湖北省北斗卫星导航应用产业发展规划 北斗卫星导航应用产业(以下简称北斗产业)是以卫星导航和地理空间信息为基础、以具有时空特征标识的各类数据为资源、以面向市场需求提供智能化服务产品为主要特征的战略性新兴产业。 随着全球信息技术特别是利用时空标识的信息技术不断创新,新产品、新服务、新业态大量涌现,不断激发新的消费需求,成为日益活跃的消费热点,市场发展潜力巨大。以基于位置的智能化服务为切入点,大力发展北斗产业,能有效拉动需求,加快居民消费升级,是一项既利当前又利长远、既稳增长又调结构的重要举措。 为促进我省北斗产业快速发展,根据《国务院关于促进信息消费扩大内需的若干意见》、《国家战略性新兴产业发展规划纲要》、《国家卫星导航产业中长期发展规划》,结合我省实际,编制本规划,规划期为2014年—2020年。 一、发展现状与面临形势 北斗卫星导航系统于2012年完成组网,实现亚太地区全覆盖并正式投入使用,2012年12月27日,我国正式公布北斗ICD文件,拉开了北斗产业化、全球化帷幕。目前在我国已形成五大有明显特征的发展区域,其中,以北京为中心的环渤海地区,依托国家部委、相关研究院所集中的优势,开始形成以引进技术设备、重大装备制造为主的产业格局;以西安为主的川渝陕地区,主要依托所在地航天、航空部门的技术、设备、人才等优势,发展以卫星零部件制造为主的产业格局;以上海、南京为主的长三角地区,利用资金、市场等优势,发展以芯片制造、天线制造为主的产业格局;以广州、深圳、中山为主的珠三角地区,依托区位、资金、机制等优势,发展以引进、组装、制造卫星导航终端产品为主的产业格局。 以我省为主的中部地区,依托测绘地理信息领域拥有的人才和技术优势,形成了以武汉为中心的高精度定位服务和地理信息采集、处理、分析等为主的产业发展格局,是全国五大区域中同时拥有人才优势、技术优势、产业优势的重要区域。 2012年,全国卫星导航与地理信息相关产业的总规模是2000亿元(国家测绘地理信息局统计),据我省不完全统计产值达到190亿元。由于我省人才

卫星定位与导航系统设计说明书

卫星定位与导航系统 设计说明书 一、测区概况与任务的提出 1、任务来源 为了维护土地的社会主义公有制,保护土地使用者的合法权益,加强土地管理,建立健全地籍管理制度,使土地管理向规范化、科学化迈进,满足飞速发展的社会主义市场经济的需要,受灌云县国土管理局委托,由淮海工学院空间信息科学系实测伊山镇城区和全县25个乡镇约1000平方公里、100个点的GPS基础控制网,以满足城区和全县各乡镇地籍调查工作的需要。 2、测区概况 灌云县地处苏北平原,属连云港市管辖,处于连云港市南部,灌南县北部。测区内有宁连高速公路、204国道贯通,交通十分便利,测区内地势平坦,大伊山最高海拔227米,东南部最低2.6米,平均海拔高程约3.7米。测区属季风特点的海洋性气候,四季分明,寒暑适宜,光照充足,雨量适中。气候温和湿润,常年平均气温14度左右,年平均降水量约910-980毫米之间,降雨期集中在7-9三个月。测区包括灌云县全乡镇政府所在地,测区为从西至东直线距离约60公里的带形区域。 其地理坐标: 东经 119゜08′~ 119゜29′ 北纬 34゜ 34′~ 34゜ 46′ 测区现有的平面控制网系国家测绘局于1954年完成国家一、二等三角网。坐标系统采用新54系坐标系。一、二等三角点多个,根据实际情况和本设计书的要求采用了三个一等三角点和一个二等点。测区现有高程控制网系统由国家测绘局完成的二、三等水准网(56黄海高程系和85基准面高程)。利用原三等水准点4个。该控制网工程实施计划从2004年6月开始收集资料、踏勘找点,2004年7月开始选定点位、埋设标石,进入全面施工,2004年8月开始外业观测。2004年3季度进行内业平差计算,整理资料, 2004年12月底检查完毕提请验收。 若利用常规测量技术进行这项工作,一方面是施工周期太长,少则3年,多则好几年;另一方面,平面控制点间要求通视,这就需要建造高标,无疑需要耗费大量的经费。水准观测虽然具有较高的精度,但野外观测劳动强度大,观测周期长,费用高。 而卫星全球定位系统(GPS)具有定位精度高、全天候、高效率、经费省等优点,用于建立平面和高程控制网,是当代最先进的技术手段。采用双频和单频GPS接收机观测距离可以从数米--数百公里,精度可达5+1×10-6·D毫米,完全可以用于建立灌云县控制网。用常规测量技术花费时间较长,而用GPS定位技术在短时间内即可完成。经费则为常规测量的1/5。

全球卫星导航系统原理与应用

第六章全球卫星导航系统原理及应用 第一节卫星定位技术简介 一、概述 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。目前已有的卫星导航系统包括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。 全球定位系统(GPS)是众多卫星导航系统之一,GPS是英文Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System的字头缩写词NAVSTAR/GPS的简称。它的含义是:利用导航卫星进行测时和测距,以构成全球定位系统。GPS具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能,而且具有良好的抗干扰性和保密性。因此,GPS技术在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量、城市测量等测绘领域得到了广泛的应用,在物探测量工作中广泛普及及应用。对于物理点的放样已经不再仅仅是采用测角和量距,而是借助GPS导航卫星信号来确定地面点的准确位置。 随着GLONASS系统、GALILEO系统以及中国的北斗系统逐步组网运营,综合各大导航系统的多星系统接收机逐步替代了先前的GPS定位的单一系统,其作业效率、定位精度、定位的稳定性与可靠性都得到了大幅度的改善。 二、卫星定位技术的发展 1957年10月4日,前苏联成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星后,人们就开始利用卫星进行定位和导航的研究,人类的空间科学技术研究和应用跨入了一个崭新的时代,世界各国争相利用人造地球卫星为军事、经济和科学文化服务。同时,卫星定位技术在大地测量学的应用也取得了惊人的发展,迅速跨入了一个崭新的时代。 (一)早期的卫星定位技术 卫星定位技术是指人类利用人造地球卫星确定测站点位置的技术。卫星大地测量就是利用人造地球卫星为大地测量服务的一门学科。它的主要内容是在地面上观测人造地球卫星,通过测定卫星位置的方法,来解决大地测量任务,例如测定地面点的相对位置,测定地球的形状和大小等。 早期,人造地球卫星仅仅作为一种空间观测目标,由地面上的观测站对卫星的瞬间位置进行摄影测量,测定测站点至卫星的方向,建立卫星三角网。同时也可利用激光技术测定观测站至卫星的距离,建立卫星测距三角网。通过这两种观测方法,均可以实现地面点的定位,也能进行大陆同海岛的联测定位,解决了常规大地测量难以实现的远距离联测定位问题,这是常规定位技术望尘莫及的。 1966至1972年期间,美国国家大地测量局在英国和联邦德国测绘部门的协作下,用卫星三角测量方法测设了一个具有45个测站点的全球三角网,获得了±5m的点位精度。然而,

北斗卫星导航系统主要应用领域

北斗卫星导航系统主要 应用领域 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

北斗卫星导航系统主要应用领域 1、交通运输重点运输监控管理、公路基础设施、港口高精度实时定位调度监控; 2、海洋渔业船位监控、紧急救援、信息发布、渔船出入港管理; 3、水文监测多山地域水文测报信息的实时传输; 4、气象监测气象测报型北斗终端设备,大气监测预警系统应用解决方案; 5、森林防火定位、短报文通信; 6、通信时统开展北斗双向授时,研制出一体化卫星授时系统; 7、电力调度基于北斗的电力时间同步; 8、救灾减灾提供实时救灾指挥调度、应急通信、信息快速上报、共享; 9、军工领域定位导航;发射位置的快速定位;搜救、排雷定位等。 国家积极推动北斗民用化进程,一系列的鼓励政策,为北斗的应用发展提供了广阔的空间。北斗卫星导航系统解决了精准定位的问题,靠一个北斗终端就能走遍大江南北。北斗系统的定位服务将在未来智慧生活中发挥巨大作用。 如今的北斗卫星导航系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域,北斗卫星导航系统在使用中产生显着的经济效益和社会效益。 在气象行业,北斗卫星导航系统广泛应用于气象观测、灾害监测和气象信息的收集与发布,包括大气风向风速、水汽含量、海风海浪、雷电观测和预警等,极大提升气象观测、预报和灾害预警发布水平,增强气象领域防灾减灾能力。 中国海洋渔业水域面积300多万平方公里,现有渔船100多万艘、渔业人口2000多万,海洋渔业涉及渔民生命安全、国家海洋经济安全、海洋资源保护和海上主权维护,现已成为北斗民用规模最大的行业。北斗卫星海洋渔业安全生产信息服务系统的应用极大地保障了渔船的出海安全,巩固和发展了渔业生产,推动了“平安渔业”建设。以赴南沙生产作业的渔船为例。农业部南海区渔政局建立了“南沙渔船船位监控指挥管理系统”,系统建成后,监控中心能随时获知渔船方位,大大方便了相关职能部门对渔业生产的管理,实现看得见的管理调度。当渔民在海上遇险时,可以通过渔船上的卫星导航通信系统向监控中心发送遇险报告,监控中心收到报告时就可以根据卫星定位确定距离遇险渔船最近的船只,并与之取得联系,组织搜救,从而大大提高了遇险渔民的获救率。

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