无线电导航系统（第2版）-参考答案ch09 卫星导航系统.docx

第9章卫星导航系统1 .卫星导航系统由哪三部分组成?其作用如何？目前卫星导航系统主要有美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯系统(GLONASS)、 中国的北斗卫星导航系统(BDS)及欧盟的伽利略系统(GALILEO)。GPS系统由三个部分组成：空间部分(GPS卫星)、地面监控部分和用户部分。各部分作用 如下：(1)GPS卫星可连续向用户播发用于进行导航定位的测距信号和导航电文，并接收来自地 面监控系统的各种信息和命令以维持正常运转。(2)地面监控系统的主要功能是：跟踪GPS卫星，确定卫星的运行轨道及卫星钟改正数， 进行预报后再按规定格式编制成导航电文，并通过注入站送往卫星。地面监控系统还能通过 注入站向卫星发布各种指令，调整卫星的轨道及时钟读数，修复故障或启用备用件等。(3)用户则用GPS接收机来测定从接收机至GPS卫星的距离，并根据卫星星历所给出的观 测瞬间卫星在空间的位置等信息求出自己的三维位置、三维运动速度和钟差等参数。根据卫星星历所给出的观测瞬间卫星在空间的位置等信息求出自己的三维位置、三维运动速 度和钟差等参数。其余两个作用略。2 .卫星导航定位至少需要接收几颗卫星的信号?为什么？GPS系统中的卫星发射的信号包含了卫星的位置和发射时间等信息，当接收器同时接收到至 少三个卫星的信号时，可以通过三角定位法计算出接收器的位置。由于信号传输存在时延， 所以需耍第四颗卫星的信号来校准时间偏差，以提高定位的精度。此外,GPS系统中有时卫 星信号受到建筑物、山脉、云层等干扰，可能会导致定位误差增加，因此增加一颗卫星来提高 定位的精度和可靠性。因此,GPS定位需要至少四颗卫星来实现高精度定位。3 .简要说明DGPS是怎样提高定位精度的。略。4 .简述我国北斗卫星导航定位系统的发展历程。一、北斗导航卫星的起步北斗导航卫星系统是中国自主研发的全球卫星导航定位系统，起步于20世纪90年代。中国 在当时考虑到国家安全和经济发展的需求，决定自主建设卫星导航系统，以减少对美国GPS 系统的依赖。二、北斗一号导航卫星中国的第一颗北斗导航卫星于2000年10月发射升空，这是北斗导航卫星系统的起步。北斗 一号导航卫星采用了双星定位方式，可以满足国内的陆地、海洋和航空等不同领域的导航需 求。三、北斗二号导航卫星为了进一步提升北斗导航系统的性能和覆盖范围，中国在2009年开始研发北斗二号导航卫 星。北斗二号导航卫星采用了三星加四星的星座结构，可以实现全球覆盖和全天候定位。2012 年12月，北斗二号导航卫星开始提供初步服务，为中国及周边国家和地区的用户提供导航、 定位和时间服务。四、北斗三号导航卫星为了进一步提升北斗导航系统的性能和服务水平，中国在2015年启动了北斗三号导航卫星 的研发工作。北斗三号导航卫星采用了全球卫星导航系统的最新技术，包括高精度原子钟、 宽频段导航信号和高速数据链路等。2018年11月，北斗三号导航卫星开始提供全球服务, 将为全球用户提供更加精准和可靠的导航定位服务。五、北斗导航卫星的应用随着北斗导航卫星系统的发展，其在各个领域的应用也越来越广泛。北斗导航卫星系统已经 被应用于交通运输、农业、气象、地质勘探、海洋监测、电力通信等多个领域。例如，在交 通运输领域，北斗导航卫星系统可以提供车辆定位和导航服务，帮助提高交通管理的效率和 安全性。六、北斗导航卫星的国际合作中国北斗导航卫星系统在发展过程中也积极开展国际合作。中国与巴基斯坦、泰国、老挝等 国家签署了卫星导航合作协议，共同推动北斗导航卫星系统在亚洲地区的应用。止匕外，中国 还积极参与国际卫星导航合作组织，与美国、欧洲I、俄罗斯等国家的导航卫星系统进行合作 和交流。七、北斗导航卫星的未来展望中国北斗导航卫星系统在发展过程中取得了重要的成果，但仍面临着一些挑战。未来，中国 将继续加强北斗导航卫星系统的研发和应用，提升系统的性能和服务水平。中国还计划在 2035年前建成全球卫星导航系统，使北斗导航卫星系统成为全球领先的导航定位系统之一。 总结：中国北斗导航卫星的发展历程可以概括为北斗一号导航卫星、北斗二号导航卫星和北斗三号 导航卫星。北斗导航卫星系统在应用领域的范围也越来越广泛，国际合作也得到了积极推进。 未来，中国北斗导航卫星系统仍将继续发展，成为全球领先的导航定位系统之一。5 .比较GPS、北斗系统、GLONASS及伽利略系统各自的特点、优势。GPS、北斗系统、GLONASS略。伽利略卫星导航系统欧洲在经过几年的酝酿研究之后，1999年初正式推出伽利略导航卫星系统计划。该计划方 案由21颗以上中高度圆轨道核心星座组成，公布的卫星高度为24000km。经概算估计，回 归轨道卫星高度应为24045km,周期为52810. 10（或06129恒星日）每31圈回归一次，归周 期为19个恒星日。卫星位于3个倾角为55"的轨道平面内，另加3颗覆盖欧洲的地球静 止轨道卫星，辅以GPS和本地差分增强系统首先满足欧洲需求（估计全球增强需要9颗地球 静止轨道卫星），位置精度达几米。这是一种具有区域加强的全球系统，确定30颗卫尾总 投资为35亿欧元，主要投资将由欧洲联盟、欧空局提供，并从欧洲工业界和私人投资商集 资，运营费和维持费由私营企业组成的运营公司承担。伽利略系统独立于GPS,波段分开, 但将与GPS系统兼容和相互操作，包括时间基准和测地坐标系统、信号结构以及两者的联合 使用根据欧委会的文件，伽利略系统虽是民间系统，但仍受控使用，采取反欺骗、反滥用和 反干扰措施，在战时可以对敌方关闭。