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全球卫星导航系统
全球卫星导航系统,就是gps技术在导航通讯领域的最新应用系统。卫星导航全球性大众化民用,刚刚开始,有百种应用类型。卫星导航的生命期至少还有50年,gps概念的提出已有三十年,真正应用只有十来年,现在gps现代化,gps iii新阶段,延续到2020年。gps国际协会已统计出gps的117种不同类型的应用。蜂窝通信的集成和汽车应用还是当前最大的两个市场。 卫星导航系统已经在大量应用中广泛使用,而且总的发展趋势是为实时应用提供高精度服务。

中国这个要逐步扩展为全球卫星导航系统的北斗导航系统(compass),将主要用于国家经济建设,为中国的交通运输、气象、石油、海洋、森林防火、灾害预报、通信、公安以及其他特殊行业提供高效的导航定位服务。建设中的中国北斗导航系统(compass)空间段计划由五颗静止轨道卫星和三十颗非静止轨道卫星组成,提供两种服务方式,即开放服务和授权服务。北斗卫星将逐步扩展为全球卫星导航系。中国将陆续发射系列北斗导航卫星,逐步扩展为全球卫星导航系统。

gps应用:精细农业、科学研究(野外生物学、气象学、地球科学)、环境监测、突发事件和灾害评估、安全保障、天体与建筑工程和自然资源分析的定位。卫星导航系统为人类带来了巨大的社会和经济效益,迄今,比较完善的卫星导航系统已经有美国gps和俄罗斯glomss系统,欧洲计划推出自己的卫星导航系统galileo。

卫星导航的应用是建立导航卫星系统的根本出发点,也是其最终的归宿。通常卫星导航的应用市场可以分为三大方面,是专业市场、批量市场和安防市场。全球卫星导航系统,从应用的角度可分成以下10类加以简述,这就是:航空、航海、通信、人员跟踪、消费娱乐、测绘、授时、车辆监控管理,和汽车导航与信息服务,以及其它类:

1. 航空 欧洲的galileo便是新建的全球导航星座,它与gps配合起来,可以大大提高导航卫星的可用性,使单一的gps市区可用性从55%提高到gps/galileo共用时的95%。gps技术建立广域增强系统(waas)逐步代替原先的微波着陆/仪表着陆系统,美国的waas系统计划在2003年下半年运营,地面改正数据可以通过静地卫星转发给飞机。

2. 航海 卫星导航接收机广泛地用于海上行驶的各类船只,dgps则广泛地用于沿岸与进港,以及内河行驶的船只,精度可达到2-3m。在卫星导航接收机与无线通信手段集成后,该系统便成为一个位置报告系统和紧急救援系统。许多渔船将gps与雷达和鱼探器结合在一起,产生明显的经济效益。

3. 通信与导航的融合 卫星导航接收机与无线电通信机的结合是自然发生的,这种融合产生的意义是非常深远的。实际上,这是移动计算机(pda)、蜂窝电话和gps接收机的系统集成和完美整合。

4. 人员跟踪 个人跟踪的应用需求与e911这类导航手机或称定位手机思路相似,但其产品类型和主要功能定位则与它们大相径庭。首先要求其体积和功耗要小,便于隐藏或佩带,如手表之类。其应用功能可以由中心加以激活或启动,以利于获取佩带者所在位置。

5. 消费娱乐 徒步旅行者、猎人、越野滑雪者,野外工作人员和户外活动者现在常应用袋式gps定位器,配上电子地图,可以在草原、大漠、乡间、山野或无人区内找到自己的目的地。

6. 测绘 gps测绘还可用于绘图、地藉测量、地球板块测量、火山活动监测、gis领域、大桥监测、水坝监测、滑坡监测、大型建筑物监测等。这种测量技术的实时动态化(rtk)可以用于海洋河道公路测量,以及矿山、大型工程建设工地等作为自动化管理和机械控制。

7. 授时 gps设备还用于作为时间同步装置,特别是作为交易处理定时(如在atm机中)和通信网络中应用。
8. 车辆监控管理
9. 汽车导航与信息服务
10. 其它

gps系统

1.gps系统的开发背景 20世纪70年代,随着美苏军备竞赛的升级。美国国防部不惜斥资120亿美元研制军用定位系统。
2.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。
2.gps定位服务 联邦无线电导航计划中规定的gps定位服务包括精密定位服务(pps)和标准定位服务(sps)。
(1)pps 授权的精密定位系统用户需要密码设备和特殊的接收机,包括美国军队、某些政府机构以及批准的民用用户。
(2)sps 对于普通民用用户,美国政府对于定位精度实施控制,仅提供sps服务。sps服务可供全世界用户免费、无限制地使用。
3.gps设备成本 gps接收机的价格差异很大,一般取决于接收机的功能。小型民用sps接收机的价格不足200美元。

glonass系统

1.glonass系统概述 1982年,俄罗斯卫星导航系统glonass的第一颗卫星升空,从此开始应用于测量与导航领域。
2.glonass定位技术 glonass的定位技术与gps相同,即以精确的定时和卫星量程计算为基准来进行。
3.gps与glonass系统比较 gps和glonass系统有很多相似之处,但很明显glonass努力采用较少的卫星数量。

galileo系统

1.galileo系统的提出 1999年6月召开的欧洲交通运输部长会议通过了拨款3700万欧元完成被称为galileo的新一代卫星导航系统。2008年投入运营。
2.galileo系统的选择与挑战 如何开发galileo系统最终将在2000年下半年的欧洲交通运输部长会议上作出决定。
3.galileo系统的性能 galileo系统提供3种等级的性能: ·全球·地区·局域。
4.gaiaieo系统的业务类型 系统还定义了3种类型的业务: ·开放接入业务(oas)。·一类控制接入业务(cas1)·二类控制接入业务(cas 2)。
5.galileo系统的体系结构 galileo系统的星座可由9颗静止卫星与21颗中轨道(meo)卫星或者完全由30颗meo 卫星组成。
6.galileo系统与gps和glonass的兼容性 射频兼容性对于实现三个系统的互操作至关重要:系统不能相互干扰或降低接收机的性能。
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