GPS与伽利略导航系统的异同
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空间定位技术详解在现代社会中,我们经常会使用到各种各样的定位技术来确定事物的位置和方向。
其中,空间定位技术是一种非常重要且广泛应用的技术,它可以帮助我们准确定位到目标的具体位置,为我们的生活带来诸多便利。
空间定位技术主要包括全球定位系统(GPS)、北斗导航系统、伽利略导航系统、地基增强定位系统以及室内定位系统等。
这些技术的共同特点是利用一定的传感器和信号来获取目标的位置信息,并通过算法处理后将其展示出来。
其中,全球定位系统(GPS)是最为人熟知且广泛应用的一种空间定位技术。
GPS系统由一组卫星、地面控制站和用户终端组成,通过接收卫星发射的信号,计算信号传播的时间来确定目标的位置。
凭借其全球覆盖、高精度和可信赖性,GPS已广泛应用于车载导航、航空导航、探险活动等领域,为人们提供了精准的定位服务。
与GPS相类似的是中国自主研发的北斗导航系统。
北斗导航系统由一组卫星、地面控制站和用户终端组成,可以为用户提供全球导航、定位和授时服务。
北斗系统的特点是在全球范围内都具备定位服务能力,特别是在亚太地区的精度更高。
北斗导航系统的问世,既提升了我国在定位技术领域的地位,也为我国的经济社会发展提供了强有力的支撑。
此外,伽利略导航系统是由欧盟独立研发的一种空间定位技术。
伽利略系统主要依靠一组卫星网络进行定位,能够为全球用户提供高精度和可靠的定位服务。
伽利略系统的特点是其定位精度更高、对用户的服务质量要求也更高。
伽利略导航系统的出现,填补了欧洲在空间定位技术领域的空白,也为欧洲的经济发展和科技进步做出了重要贡献。
除了全球性的导航系统,地基增强定位系统也是一种重要的空间定位技术。
地基增强定位系统利用地面上的基站来发送辅助信息,通过接收和分析这些信息,用户能够获得更高的定位精度。
这个技术在城市环境中尤为重要,因为城市中高楼大厦等建筑物会阻碍卫星信号的传播,从而降低了定位的精度。
此外,室内定位系统是近年来兴起的一种定位技术。
浅析探究中国GPS导航与外国GPS导航各自的优势及差异【摘要】从全球定位系统诞生之时起,随着全球经济文化的进步,GPS系统在当代人们的生活中起到的作用变得越来越重要。
不管是在汽车导航、航空导航、科学研究还是现代军事作战中,GPS其广泛而深入的可应用能力越来越受到各国政府的高度重视。
随着美国GPS系统的完成,欧盟、俄罗斯、中国等GPS导航系统的建立,全球开始进入全球卫星定位系统高速发展的时代。
本文从中国GPS 导航与外国GPS导航的优势对比入手,简明阐述分析了中国与各国在GPS导航上各自的特点及差异。
【关键词】中国;外国;GPS;全球定位系统;优势;差异一、全球定位系统的发展及基本工作原理(一)、全球定位系统的诞生和发展最早期的卫星定位系统是美国和前苏联两国以多普勒原理建成了两个类似的初级卫星导航系统。
1964年,美军正式投入使用了第一代的卫星定位导航系统——子午仪卫星定位系统,这种系统为后来美国GPS的研制提供了宝贵的经验,并验证了由卫星系统进行定位的可行性。
而前苏联于1979年建成自己的第一代卫星定位导航系统——圣卡达。
之后,美国和前苏联两国以RNSS原理相继建成了第二代卫星无线电导航系统。
1973年,美国国防部正式提出了GPS全球卫星导航系统,宣告了全球定位系统的诞生。
经过之后的20余年的研究实验,美国在1994年实现了全球24颗GPS卫星星座的布设。
美国的全球定位系统终于在1995年正式投入运行。
前苏联于20世纪70年代提出并开始建设“格洛纳斯”卫星导航系统。
在1990年苏联解体后,俄罗斯继承并继续了“格洛纳斯”的建设工作。
1995年12月,“格洛纳斯”星座布设完毕。
在此之后,各国开始竞相提出自己的全球卫星导航定位系统,全球卫星导航定位系统开始蓬勃发展。
(二)、全球定位系统的基本工作原理通过测量已确定位置的GPS卫星到用户接收机之间的距离,再进行多颗GPS 卫星数据的综合分析,就可在一定精度范围内确定用户接收机的位置。
伽利略卫星导航系统工作原理概述伽利略卫星导航系统是欧洲独立开发的全球卫星导航系统,旨在提供高精度的定位、导航和时间服务。
它由一组卫星、地面控制中心和用户接收设备组成。
本文将详细解释伽利略卫星导航系统的工作原理。
伽利略卫星伽利略卫星是伽利略系统的核心组成部分。
它们是在地球轨道上运行的人造卫星,用于向用户提供导航和定位服务。
伽利略系统的目标是部署30颗卫星,其中包括24颗工作卫星和6颗备用卫星。
伽利略卫星采用中圆轨道,每颗卫星的轨道倾角为56度,轨道高度约为23222公里。
为了实现全球覆盖,这些卫星被分成三个不同的轨道面,每个轨道面上有8颗卫星。
卫星导航原理伽利略卫星导航系统的工作原理基于卫星对接收设备的信号进行测量和计算,从而确定接收设备的位置、速度和时间。
1.卫星广播导航信号:伽利略卫星通过无线电信号广播导航信息,包括精确的时间、导航消息和卫星位置参数。
这些信号以特定的频率和编码方式进行广播。
2.接收设备接收信号:用户接收设备(如智能手机、车载导航仪等)通过天线接收卫星广播的导航信号。
接收设备需要同时接收来自多颗卫星的信号,以提高定位的准确性和可靠性。
3.测量距离:接收设备通过测量接收到的信号的时间差,来计算信号从卫星到达设备的时间。
由于信号的传播速度已知(光速),通过测量时间差可以计算出信号的传播距离。
4.多普勒效应校正:由于卫星和接收设备之间的相对运动,接收到的信号频率会发生变化,这被称为多普勒效应。
接收设备需要校正这一效应,以准确计算信号的传播距离。
5.计算位置:接收设备通过测量多个卫星的信号传播距离,结合卫星的位置参数,使用三角定位或其他定位算法来计算设备的位置。
通过同时接收多个卫星的信号,可以提高定位的准确性。
6.纠正误差:为了提高定位的精度,伽利略系统还提供了一些纠正误差的方法。
例如,卫星广播的导航消息中包含了伽利略系统的误差模型,接收设备可以使用这些信息来纠正信号传播过程中的误差。
伽利略定位指令
伽利略定位指令是一种全球卫星导航系统,由欧洲联盟研发,旨在提供高精度、高可靠性的定位服务。
该系统由30颗卫星组成,覆盖全球范围,可为用户提供全天候、全天时的定位服务。
伽利略定位指令的应用范围非常广泛,包括航空、航海、交通、农业、测绘、地质勘探等领域。
在航空领域,伽利略定位指令可以提供更加精准的飞行导航,提高飞行安全性;在航海领域,伽利略定位指令可以提供更加准确的船舶定位,帮助船舶避免海难;在交通领域,伽利略定位指令可以提供更加精准的车辆定位,帮助交通管理部门更好地管理交通流量;在农业领域,伽利略定位指令可以提供更加准确的农田测绘,帮助农民更好地管理农田;在地质勘探领域,伽利略定位指令可以提供更加精准的地质勘探数据,帮助地质勘探人员更好地了解地质情况。
伽利略定位指令的优势在于其高精度、高可靠性。
相比于其他卫星导航系统,伽利略定位指令的精度更高,可以达到厘米级别。
此外,伽利略定位指令还具有更高的可靠性,可以在恶劣天气条件下仍然提供稳定的定位服务。
伽利略定位指令的推广和应用对于促进全球经济发展、提高人类生活质量具有重要意义。
随着伽利略定位指令的不断完善和推广,相信它将会在更多领域发挥重要作用,为人类带来更多的便利和福利。
卫星导航系统工作原理卫星导航系统是一种利用人造卫星进行全球定位和导航的技术。
它能够提供精确的时间、位置和速度信息,为航海、航空、军事、交通等领域的应用提供了重要的支持。
在本文中,将详细介绍卫星导航系统的工作原理。
一、全球定位系统(GPS)是最常见和广泛使用的卫星导航系统。
它由一系列地球轨道卫星、地面控制站和用户设备组成。
在工作中,GPS主要包括以下几个步骤:1. 卫星发射:GPS系统中的卫星由美国国防部负责发射和维护。
这些卫星分布在特定的轨道上,以确保全球范围内的覆盖。
2. 卫星测距:用户设备通过接收来自至少4颗卫星的信号,并测量信号的传播时间来确定自身的位置。
这个过程需要同时接收卫星发出的导航信号,并记录每颗卫星的传播时间。
3. 定位计算:用户设备通过对接收到的卫星信号进行计算和处理,确定自身的位置。
利用测距原理,用户设备可以确定自身与各颗卫星之间的距离,然后通过三角定位来计算地理坐标。
4. 位置更新:一旦确定了用户设备的位置,GPS系统将持续不断地更新位置信息,以便用户及时获得最新的导航和定位数据。
二、伽利略导航系统是欧洲空间局研发的卫星导航系统。
与GPS系统类似,伽利略系统也由一系列地球轨道卫星、地面控制站和用户设备组成。
其工作原理也基本相同,不同之处在于伽利略系统采用了更高精度的技术,可以提供更准确的定位和导航服务。
伽利略导航系统的主要特点是系统开放性和独立性。
相比GPS系统需要依赖美国军方控制,伽利略系统的控制权完全掌握在欧洲自身手中,使得欧洲在定位和导航领域有了更大的自主权和可靠性。
三、北斗导航系统是中国自主开发的卫星导航系统。
与GPS和伽利略系统类似,北斗系统也基于一系列地球轨道卫星、地面控制站和用户设备构建,提供定位和导航服务。
北斗系统的工作原理与GPS类似,都是通过测距和定位计算来确定位置。
与GPS和伽利略系统相比,北斗系统有其独特的优势。
首先,北斗系统在全球范围内提供了更广泛的服务覆盖,包括陆地、海洋和航空领域。
浅析伽利略卫星导航定位系统的发展全球现阶段有四大卫星导航定位系统:美国的GPS、俄罗斯的GIONASS、中国的北斗导航系统以及欧洲的伽利略系统。
其中以美国的GPS全球定位系统发展最为成熟,而欧洲的伽利略系统可以说还处于启步阶段。
欧盟作为一个发达国家的联盟,无论在经济水平还是科学技术水平都有着强大的优势,然而他全球定位导航这个高精领域滞后于美国,甚至滞后于发展中国家俄罗斯和中国。
这一点值得我们考究。
一、伽利略卫星导航系统的组成及优点(一)伽利略卫星导航系统的组成伽利略系统主要由空间部分、地面部分和用户部分三部分组成。
空间部分由30颗ME0(Middle Earth Orbit)轨道卫星组成。
卫星分布在三个高度为23616km,倾角为56°的轨道上,每个轨道有10颗工作卫星外加1颗备用卫星,备用卫星停留在高于正常轨道300km的轨道上。
卫星使用的时钟是铯钟和无源氢钟。
卫星上除基本的载荷外还有搜索救援载荷和通信载荷。
地面部分包括两个位于欧洲的伽利略控制中心(Galileo Control Center)和20个分在全球的伽利略传感站(Galileo Sensor Station),除此之外还有实现卫星和控制中心进行数据交换的5个S波段上行站和1O个C波段下行站。
伽利略控制中心主要控制卫星的运转和导航任务的管理。
2O个传感站通过冗余通信网络向控制中心传送数据。
用户部分主要由导航定位模块和通信模块组成,是伽利略系统中一个重要环节。
有各种不同类型的接收机,利用伽利略系统各种信号实现不同的服务。
伽利略接收机还有外部辅助系统(GPS,GLONASS,罗兰等)接口,可组成综合服务。
(二)伽利略卫星导航系统性能优势虽然建成后的伽利略系统所提供的信息还是位置、速度和时间,但是它可提供六种服务:公开服务(免费提供给全球的使用者)、商业服务(对公开服务的一种增值服务,以获取商业回报为目的)、生命安全服务(一般只用于交通运输、船只入港、铁路运输管制和航空管制等)、公共规范服务(提供与欧洲密切相关的军事、工业和经济服务)、地区性组织提供的导航定位服务(能根据用户的特殊要求通过区域性增强系统向用户提供更精确的定位和授时服务)、搜索与救援系统(与国际通用的卫星搜索救援系统(Cospas—Sarsat)原理相同,但在性能上有了很大的提高)。
北斗卫星导航系统及其它卫星系统简介作者:邱中军来源:《科技资讯》2012年第36期摘要:本文主要介绍了北斗、GPS、伽利略、格洛纳斯四种卫星导航系统的各自特点及主要应用。
关键词:GNSS GPS 北斗伽利略格洛纳斯中图分类号:P2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)12(c)-0027-01北斗卫星导航系统(BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System)是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。
与美国GPS、俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)、欧盟伽利略(GALILEO)系统并称全球卫星定位导航系统,英文简称GNSS[2]。
1 北斗卫星导航系统服务北斗卫星导航系统致力于向全球用户提供高质量的定位、导航和授时服务,包括开放服务和授权服务两种方式。
开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务,定位精度10 m,测速精度0.2 m/s,授时精度10 ns。
授权服务是为有高精度、高可靠卫星导航需求的用户,提供定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。
2011年12月27日起,开始向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服务。
中国以后生产定位服务设备的产商,都将会提供对GPS和北斗系统的支持,会提高定位的精确度。
根据系统建设总体规划,2012年左右,系统将首先具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力;2020年左右,建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。
2 北斗卫星导航系统特色北斗导航终端与GPS、“伽利略”和“格洛纳斯”相比,优势在于短信服务和导航结合,增加了通讯功能;北斗系统用户终端具有双向报文通信功能,可以达到一次传送多达120个汉字的信息。
向全世界提供的服务都是免费的,在提供无源定位导航和授时等服务时,用户数量没有限制,且与GPS兼容;北斗的用户终端实际是具有收发功能,而GPS只具有接收功能,它通过接收才知道位置,而北斗是具有收发功能,它的定位需要发射然后再得到位置,同时它的位置可能传给你也可以传给关心你的人,实际上北斗是具有一个定位和通信双重功能的设备。
GPS部分考题及答案1.四种定位系统之间的异同GPS:GPS全球定位系统( Global Positioning System - GPS )是美国从本世纪 70 年代开始研制,历时 20 年,耗资200亿美元,于1994 年全面建成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。
利用GPS定位卫星,在全球范围内实时进行定位、导航的系统,称为全球卫星定位系统,简称GPS。
该系统的空间部分使用 24 颗高度约 2.02 万千米的卫星组成卫星星座。
21+3(备用卫星)颗卫星均为近圆形轨道,运行周期约为 11 小时 58 分,分布在六个轨道面上(每轨道面四颗),轨道倾角为 55 度。
GLONASS:作用类似于美国的GPS,最早开发于苏联时期,后由俄罗斯继续该计划。
该系统的空间部分使用24颗高度约为1.9万的中轨道卫星组成卫星星座,包括21颗工作星和3颗备份星,分布于3个圆形轨道面上,运行周期11小时15分钟,倾角64.8°。
Galileo:Galileo卫星导航计划是由欧共体发起,并与欧洲空间局一起合作开发的卫星导航系统计划。
该系统空间部分使用高度2.4万公里的中等高度轨道卫星组成卫星星座。
运行周期约为14小时21分钟每个轨道面均匀分布10颗卫星,其中一颗备用,轨道面倾角为56°。
CNSS: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。
中国此前已成功发射四颗北斗导航试验卫星和十六颗北斗导航卫星(其中,北斗-1A已经结束任务)。
该系统的空间部分使用5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星(27颗中轨道(MEO)卫星和3颗倾斜同步(IGSO)卫星组成)组成卫星星座。
运行周期约为11小时5分钟。
相同点:均是利用导航卫星进行测时和测距,以构成全球定位系统。
均包括空间部分、地面控制部分和用户接收部分三大部分。
等相同点。
不同点:①卫星覆盖数:北斗最多,伽利略次之,格洛纳斯和Gps最少。
伽利略定位系统维基百科,自由的百科全书(重定向自伽利略導航系統)跳转到:导航、搜索伽利略定位系统标志伽利略定位系统(Galileo),是欧盟一个正在建造中的卫星定位系统,有“欧洲版GPS”之称,也是继美国现有的“全球定位系统” (GPS) 、俄罗斯的GLONASS系统及中国的北斗卫星导航系统外,第四个可供民用的定位系统,预计会于2014年开始运作并在2019年完工。
目录∙ 1 系统目的∙ 2 历史∙ 3 国际参与∙ 4 政治因素5 系统概述o 5.1卫星o 5.2服务∙ 6 参考文献∙7 外部链接∙8 参见系统目的建造此系统的目的有以下几点:∙为用户提供更准确的数据∙加强对高纬度地区的覆盖,包括挪威、瑞典等地区。
∙减低对现有GPS系统的依赖,尤其是在发生战争时。
历史浅蓝线的伽利略系统浅蓝频道的伽利略系统分析架构2003年5月26日,欧盟及欧洲航天局通过了伽利略计划的第一部分,包括于1999年从法国、德国、意大利及英国四国各自提出的不同概念中,经四国的工程师将之整合而成的共同概念设计。
该系统主要是供民用,与设计作军事用途的GPS系统不同,因美国保留可限制GPS 的信号强度、准确度,以及把整组系统关闭的权力,因此当美国介入某场重大战争,民间有可能无法使用GPS。
还有,美国政府是于2000年才开始放宽民间使用GPS系统的限制。
理论上,欧洲的伽利略系统是不会把系统资源全部抽起作军事用途,并会提供比GPS更准确的结果,到系统完工开放时,将会开放予全球的军民共同使用。
欧洲委员会在为系统的下一部分作安全注资时遇上了麻烦,当时一些欧洲国家出现经济衰退,在注资时也格外小心。
在九一一事件发生之后,美国政府大力反对欧盟的伽利略计划,扬言当美国采取军事行动时,欧盟的伽利略系统只会“令GPS系统的开关形同虚设”。
至2002年1月17日,伽利略计划一名发言人表示在美国的压力下,使伽利略计划“接近死亡”。
几个月后,事件出现戏剧性转变,美国政府对“伽利略计划”态度开始软化,而欧盟成员国认为它们也应拥有自己的定位及计时系统,至2002年底,计划获得不少成员国的认同及支持,也因此出现了过度注资,成为了欧洲航天局要面对的新难题,就是如何去减低成员国的注资。
欧洲伽利略导航系统最近发展趋势一、概况伽利略卫星导航系统(Galileo satellite navigation system),是由欧盟研制和建立的全球卫星导航定位系统,该计划于1999年2月系统由欧洲委员会公布,欧洲委员会和欧空局共同负责。
欧盟于1999年首次公布伽利略卫星导航系统计划,其目的是摆脱欧洲对美国全球定位系统的依赖,打破其垄断。
该项目总共将发射32颗卫星,总投入达34亿欧元。
经过多方论证后,采用方案为:系统由轨道高度为23616km的30颗卫星组成,其中27颗工作星,3颗备份星。
每次发射将会把5或6颗卫星同时送入轨道,并2002年3月正式启动。
系统建成的最初目标是2008年,但由于技术等问题,延长到了2011年。
2010年初,欧盟委员会再次宣布,伽利略系统将推迟到2014年投入运营。
二、最新进展欧洲伽利略全球卫星导航系统———“伽利略计划”的首批两颗卫星2011年10月21日从位于法属圭亚那的库鲁航天中心成功发射升空。
欧盟希望在2019年完成全部 30颗卫星的发射,从而对全球卫星导航市场进行重新洗牌。
第三颗和第四颗“伽利略”在轨验证(IOV)卫星预计搭乘“联盟”火箭于2012年10月发射升空。
这些新卫星将加入2011年发射的首批两颗伽利略卫星,定位于距地23222千米高的中地球轨道。
此举标志着该项目迈进了重要一步,因为它将完成IOV阶段所需的基础设施部署,并首次实现仅仅基于伽利略卫星进行地面定位估算。
IOV阶段后将是继续按需部署卫星和地面段,最终实现“全面运行能力”,达到服务预期。
首批22颗“全面运行能力”卫星目前正在德国建造,德国还将负责平台和最终卫星的集成。
英国萨里卫星技术有限公司负责建造有效载荷。
2012年10月12日,随着欧洲伽利略全球卫星导航系统第二批两颗卫星成功发射升空,该系统建设已取得阶段性重要成果。
目前太空中已有4颗正式的伽利略系统卫星,将可以组成网络,初步发挥地面精确定位的功能。
综述全球卫星导航系统全球四大卫星导航系统:①美国的GPS②欧盟的“伽利略”③俄罗斯的“格洛纳斯”④中国的“北斗”1.美国的GPS 是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简称;在机械领域GPS 则有另外一种含义:产品几何技术规范(Geometrical Product Specifications)-简称GPS。
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。
GPS是目前世界上最先进、最完善的卫星导航系统与定位系统。
GPS具有以下特点:全球、全天候工作,有24颗GPS卫星星座,全球覆盖率高达98%。
高精度定位,单击定位精度优于10m,采用差分定位,精度可达厘米级和毫米级。
静态定位观测效率高(快速省时高效率),快速静态相对定位测量时,当每个流动站与基准站相距在15KM以内时,流动站观测时间只需1-2分钟,然后可随时定位,每站观测只需几秒钟。
应用广泛多功能,主要是为船舶,汽车,飞机等运动物体进行定位导航。
同时,还应用于各种等级的大地测量、水下地形测量、地壳形变测量、大坝和大型建筑物变形监测,工程机械(轮胎吊,推土机等)控制等。
操作越来越简便,随着GPS接收机不断改进,自动化程度越来越高,有的已达“傻瓜化”的程度;接收机的体积越来越小,重量越来越轻,极大地减轻测量工作者的工作紧张程度和劳动强度;使野外工作变得轻松愉快。
定位精度高;应用实践已经证明,GPS相对定位精度在50KM以内可达10-6,100-500KM可达10-7,1000KM可达10-9。
在300-1500m工程精密定位中,1小时以上观测的解其平面其平面位置误差小于1mm。
全球四大卫星导航系统概述与比较【摘要】美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯系统、欧盟伽利略定位系统和中国北斗卫星导航系统为联合国卫星导航委员会认定的全球卫星导航系统四大核心供应商。
本文主要介绍了全球四大卫星导航系统的概况以及与目前应用最广泛的GPS系统的比较。
【关键词】卫星导航系统;功能;区别0.前言卫星导航系统是覆盖全球的自主地利空间定位的卫星系统,允许小巧的电子接收器确定它的所在位置(经度、纬度和高度),并且经由卫星广播沿着视线方向传送的时间信号精确到10米的范围内。
卫星导航系统是重要的空间基础设施,为人类带来了巨大的社会和经济效益,对民生和国防产生深远的影响。
1.全球卫星导航系统概述(1)全球定位系统(英语:Global Positioning System,通常简称GPS),又称全球卫星定位系统,是美国国防部研制和维护的中距离圆型轨道卫星导航系统。
它可以为地球表面绝大部分地区(98%)提供准确的定位、测速和高精度的时间标准。
全球定位系统可满足位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续精确的确定三维位置、三维运动和时间的需要。
该系统包括太空中的24颗GPS卫星;地面上1个主控站、3个数据注入站和5个监测站及作为用户端的GPS接收机。
最少只需其中3颗卫星,就能迅速确定用户端在地球上所处的位置及海拔高度;所能收联接到的卫星数越多,解码出来的位置就越精确。
该系统由美国政府于1970年代开始进行研制并于1994年全面建成。
使用者只需拥有GPS接收机即可使用该服务,无需另外付费。
GPS信号分为民用的标准定位服务和军规的精确定位服务两类。
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选择性误差(即SA政策)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。
伽利略卫星导航系统原理解析伽利略卫星导航系统是欧洲航天局(ESA)与欧洲联盟(EU)合作开发的世界级卫星导航系统,目的是提供全球定位导航和定时服务。
与其他卫星导航系统(如美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统和中国的北斗系统)相比,伽利略卫星导航系统具有更高的精度和可用性,并且不依赖于任何一个国家的控制。
伽利略卫星导航系统的原理包括卫星定位、接收机定位和数据处理三个主要方面。
首先是卫星定位。
伽利略系统由一组卫星组成,这些卫星被放置在地球轨道上,通过与地面控制站和其他卫星相互通信形成卫星网络。
这些卫星以恒定的速度和方向绕地球自转,并发射出无线信号。
接收器可以通过接收来自多个卫星的信号来确定自身位置。
伽利略系统使用高性能原子钟来确保卫星发射的信号的精确性和一致性,从而提供高精度的定位服务。
接下来是接收机定位。
接收机是接收和处理卫星发射的信号的设备。
当接收机接收到来自伽利略卫星的信号时,它会测量信号的到达时间,并通过与多个卫星信号的比较来计算自身的位置。
接收机通常具有多个接收信道,以接收多个卫星的信号,从而提高定位的精度和可靠性。
此外,接收机还可以测量信号的强度和多径效应等因素,并进行相应的校正,以提高定位的准确性。
最后是数据处理。
伽利略卫星导航系统的数据处理是通过地面控制站和用户终端设备进行的。
地面控制站负责监控和控制卫星的运行状态,并通过卫星与接收机之间的通信链路传输导航数据和其他辅助信息。
用户终端设备接收到卫星发射的信号后,通过数据处理算法解析并计算出自身的位置、速度和时间等信息,并将其显示给用户。
此外,用户终端设备还可以根据导航数据提供导航指引、路径规划和定时服务等功能。
伽利略卫星导航系统的原理基于三角测量和距离测量的原理。
通过接收多个卫星信号,并测量信号的到达时间,系统可以计算出接收器与每个卫星的距离。
通过对多个卫星距离的测量,可以使用三角测量的原理计算出接收器的位置。
此外,系统还可以通过计算多个卫星信号的相位来提高定位的精度。
GPS与伽利略导航系统的异同
孙诗剑
2010040704019
摘要:
GPS系统与伽利略系统都是现有的导航系统。
它们之间既有联系,又有区别。
在精准报时,导航定位等功能上,它们有着显著的共同点。
但在技术实现,系统控制的主体上,两者又有着显著的区别。
下面我将介绍GPS与伽利略导航系统之间的相同点。
一、GPS与伽利略导航系统之间的相同点:
(1)有相同的设计功能。
精确定时:广泛应用在天文台、通信系统基站、电视台
工程施工:道路、桥梁、隧道的施工中大量采用设备进行工程测量
勘探测绘:野外勘探及城区规划中都有用到
导航:
武器导航:精确制导导弹、巡航导弹
车辆导航:车辆调度、监控系统
船舶导航:远洋导航、港口/内河引水
飞机导航:航线导航、进场着陆控制
星际导航:卫星轨道定位
个人导航:个人旅游及野外探险
定位:
车辆防盗系统
手机,PDA,PPC等通信移动设备防盗,电子地图,定位系统
儿童及特殊人群的防走失系统
精准农业:农机具导航、自动驾驶,土地高精度平整
授时:用于给电信基站、电视发射站等提供精确同步时钟源
伽利略系统又独有搜索救援服务。
(2)都有地球同步轨道卫星
(3)有类似的地面控制系统组成:伽利略导航系统由监控站、控制中心和遥控站组成。
GPS导航系统由1个主控站、4个地面天线站和6个监测站组成。
二、GPS与伽利略导航系统之间的不同点:
(1)建设系统的国家不同。
GPS系统建设的国家只有美国,而伽利略系统参与建设的国家有欧盟、美国,中国,以色列,乌克兰,印度,摩洛哥,挪威,阿根廷,俄罗斯,韩国,澳大利亚,加拿大, 巴西, 智利, 墨西哥, 马来西亚, 沙特阿拉伯…
(2)两个系统使用的轨道不同。
GPS系统24颗卫星均匀分布在6个轨道平面上,即每个轨道面上有4颗卫星。
卫星轨道面相对于地球赤道面的轨道倾角为55°,各轨道平面的升交点的赤经相差60°,一个轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星升交角距超前30°。
而伽利略系统30颗卫星分别在轨道高度23616千米、半长轴29994千米、轨道倾角56度、轨道平面数为3的圆形轨道,运行周期14小时4分钟。
(3)卫星的尺寸不同。
GPS卫星是由洛克菲尔国际公司空间部研制的,卫星重774kg,使用寿命为7年。
卫星采用蜂窝结构,主体呈柱形,直径为1.5m。
卫星
重774kg,使用寿命为7年。
伽利略系统卫星重量700千克、功率1.6千瓦、卫星寿命15 --20年。
卫星寿命的显著增加是伽利略系统卫星的主要技术创新亮点。
总结:
GPS卫星导航系统与伽利略卫星导航系统之间既有区别,又有联系。
伽利略系统虽然是欧盟寻求卫星导航自主化的重要工具,但由于研制过程中有许多非欧盟国家的参与,尤其是美国的参与,使伽利略卫星导航系统的应用受到了一定的限制。
也正是伽利略系统的研制国际化,使得民用的伽利略系统用途更加广泛、稳定。
受政治影响小。
而且,伽利略导航系统的技术创新,也为未来的卫星导航系统的发展提供了良好的参照。