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电磁场应用定位本讲稿第一页，共二十四页本讲稿第二页，共二十四页GPS简介：全球卫星定位系统GPS是美军70年代初在“子午仪卫星导航定位”技术上发展而起的具有全球性、全能性（陆地、海洋、航空与航天）、全天候性优势的导航定位、定时、测速系统。本讲稿第三页，共二十四页我国GPS主要用途：广泛应用于国土、城建、交通、能源、环保、航天航空、农业、林业、教育卫生公共事务处理、国防、外交和政府决策的诸多行业和领域。本讲稿第四页，共二十四页GPS的系统构成 GPS由三大系统构成 空间卫星系统 地面监控系统 用户接收系统本讲稿第五页，共二十四页空间卫星系统由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座,记作GPS星座。均匀分布在6个轨道平面内,轨道倾角为55度,各个轨道平面之间相距60度,即轨道的升交点赤经各相差60度。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差90度,一轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星超前30度。本讲稿第六页，共二十四页在用GPS信号导航定位时,为了结算测站的三维坐标,必须观测4颗GPS卫星,称为定位星座。这4颗卫星在观测过程中的几何位置分布对定位精度有一定的影响。本讲稿第七页，共二十四页地面监控系统 卫星上的各种设备是否正常工作,以及卫星是否按轨道运行,都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准GPS时间系统。本讲稿第八页，共二十四页GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站本讲稿第九页，共二十四页用户接收系统GPS信号接收机能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理,以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间,解译出GPS卫星所发送的导航电文,实时地计算出测站的三维位置,位置,甚至三维速度和时间。本讲稿第十页，共二十四页GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。此外，接收机一般采用机内和机外两种直流电源。目前接受机体积减小，重量变轻，便于野外观测使用。本讲稿第十一页，共二十四页本讲稿第十二页，共二十四页电磁场在GPS定位中：GPS全球卫星定位系统接收装置是利用电磁波来进行定位和导航的。本讲稿第十三页，共二十四页接收机用途分类1.导航型接收机此类型接收机主要用于运动载体的导航，它可以实时给出载体的位置和速度。这类接收机一般采用C/A码伪距测量，单点实时定位精度较低，一般为10m，有SA影响时为100m。这类接收机价格便宜，应用广泛。根据应用领域的不同，此类接收机还可以进一步分为：车载型 航海型 航空型 星载型2.测地型接收机测地型接收机主要用于精密大地测量和精密工程测量。这类仪器主要采用载波相位观测值进行相对定位，定位精度高。仪器结构复杂，价格较贵。3.授时型接收机这类接收机主要利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时，常用于天文台及无线电通讯中时间同步。本讲稿第十四页，共二十四页GPS特点1）全球全天候定位2）定位精度高3）观测时间短4）测站间无需通视5）仪器操作简便6）可提供全球统一的三维地心坐标本讲稿第十五页，共二十四页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，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。本讲稿第十六页，共二十四页GPS应用：应用一：船舶、汽车、飞机定位本讲稿第十七页，共二十四页GPS应用应用二：车辆管理（满足用户查询、防盗需求）本讲稿第十八页，共二十四页GPS应用 应用三：老人小孩看护本讲稿第十九页，共二十四页GPS应用应用四：野外紧急救生（如：救生衣上GPS定位）本讲稿第二十页，共二十四页GPS应用应用五：企业人员管理本讲稿第二十一页，共二十四页GPS应用应用六：GPS汽车导航本讲稿第二十二页，共二十四页 此外，在工程上，GPS技术已广泛应用于大地测量、资源勘查、地壳运动、地籍测量等领域。本讲稿第二十三页，共二十四页谢谢！本讲稿第二十四页，共二十四页