GPS北斗定位原理解析

GPS北斗定位原理解析

GPS(全球定位系统)北斗定位是一种卫星导航系统,由一组卫星和地面接收器组成,用于确定位置、速度和时间信息。北斗定位原理基于三个基本原则:测距原理、时差测量和三角定位原理。

首先,测距原理是北斗定位的核心概念。当接收器接收到从多颗卫星发射的信号时,它可以计算出信号传输的时间。因为光在空间中的速度是已知的,通过将传输时间乘以光速,可以得出信号传播的距离。通过接收到多颗卫星的信号并计算每个卫星到接收器的距离,接收器可以确定自身相对于卫星的距离。

其次,时差测量也是北斗定位的一个重要原理。因为卫星和接收器都有自己的精确时钟,接收器可以测量从卫星发出的信号到达接收器的时间差。由于信号在空间中的传播速度已知,接收器可以根据时间差计算卫星与接收器之间的距离。

最后,三角定位原理用于确定接收器的准确位置。通过测量至少三颗卫星到接收器的距离,可以通过三角测量方法计算出接收器的位置。接收器可以利用卫星的位置信息和距离来进行计算,从而确定自身的位置。为了提高定位的准确性,通常会使用更多的卫星信号。

北斗定位原理的实现需要具备一定的硬件和软件技术。硬件上,接收器需要具备接收和处理卫星信号的能力。软件上,接收器需要能够计算卫星的位置、距离和时间相关的参数。这些参数被整合到一个数学模型中,通过解算和计算,最终得出接收器的准确位置。

总结起来,北斗定位原理是基于测距原理、时差测量和三角定位原理的。接收器通过接收多颗卫星发射的信号,并测量信号传播的时间和时间

差,通过三角定位方法计算出自身的精确位置。北斗定位系统的设计和技术使得人们可以在全球范围内准确地进行定位和导航。

北斗无源定位原理和改造(含gps原理)

“北斗”系统可以实现无源定位吗? 管理提醒: 本帖被大秦从图书资料移动到本区(2007-07-27) [编者按]“北斗”导航定位系统使我国成为世界上自主建立卫星导航定位系统的国家之一,与GPS系统相比,“北斗”系统有其优点,但也有一些差距,最通俗的表象之一就是不能像GPS那样,使士兵每人都有一部GPS接收机。为什么呢?因为采用有源定位的“北斗”系统的用户不像采用无源定位的GPS用户那样,只接收信号,它们还需发射信号才能完成定位;这就存在隐蔽性差和用户数量受限制的缺点,那么—— 2003年5月25日,随着第三颗“北斗”1号导航定位卫星发射升空,我国自行研制的“北斗”卫星导航定位系统正式建成。这使我国成为世界上为数不多的自主建立卫星导航定位系统的国家之一。那么,这个系统有什么功能?它与我们熟悉的美国GPS系统的区别又在哪里呢? GPS系统的工作原理与性能 1957年,苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星——“伴星1号”。美国霍普金斯大学应用物理实验室的科学家在追踪这颗卫星时发现,他们接收到的卫星发出的信号因卫星与地面的相对移动而产生了多普勒频移,即他们接收到的信号频率与卫星发射信号时的频率有一定的频差,而且发现,多普勒频移曲线与卫星轨道之间存在着一一对应的关系。这意味着,如果知道接收站的精确方位和某颗卫星通过其观测区域期间的多普勒频移曲线,就可以确定该卫星的运行轨道;反过来,如果确知卫星的运行轨道,那么只要能测得它在通过某观测点上空时的频移曲线,也能获得观测点的位置。根据这一原理,美国海军于1964年建立了世界上第一个卫星导航系统——“子年仪”系统,并于1967年向民用开放。但“子午仪”系统存在着定位时间长、误差大、不能连续快速定位(两次定位之间平均时间间隔为1.5小时)等缺陷,美国从1973年开始新一代卫星定位系统的研制,这就是GPS系统。1993年,GP S系统达到了初始工作能力;1995年,GPS系统达到了完全工作能力。至此,GPS系统的建设正式完成。 GPS系统的定位原理和过程可以简述如下:在一个立体直角坐标系中,任何一个点的位置都可以通过三个坐标数据X、Y、z来得到确定。也就是说,只要能得到X、Y、Z三个

(完整版)GPS与北斗卫星导航系统

GPS与北斗卫星导航系统 GPS简介 GPS是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简称。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。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构成 1.空间部分 GPS的空间部分是由24颗工作卫星组成,它位于距地表20200km的上空,均匀分布6 个轨道面上(每个轨道面4 颗)轨道倾角为55°。此外,还有3 颗有源备份卫星在轨运行。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星,并能在卫星中预存的导航信息。 2. 地面控制系统 地面控制系统由监测站(Monitor Station)、主控制站(Master Monitor Station)、地面天线(Ground Antenna)所组成,主控制站位于美国科罗拉多州春田市(Colorado Spring)。地面控制站负责收集由卫星传回之讯息,并计算卫星星历、相对距离,大气校正等数据。 3.用户设备部分

用户设备部分GPS信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星,并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后,就可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据,接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算,计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。 GPS定位原理 GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。如图所示,假设t时刻在地面待测点上安置GPS 接收机,可以测定GPS信号到达接收机的时间△t,再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式。

GPS北斗定位原理解析

GPS北斗定位原理解析 GPS(全球定位系统)北斗定位是一种卫星导航系统,由一组卫星和地面接收器组成,用于确定位置、速度和时间信息。北斗定位原理基于三个基本原则:测距原理、时差测量和三角定位原理。 首先,测距原理是北斗定位的核心概念。当接收器接收到从多颗卫星发射的信号时,它可以计算出信号传输的时间。因为光在空间中的速度是已知的,通过将传输时间乘以光速,可以得出信号传播的距离。通过接收到多颗卫星的信号并计算每个卫星到接收器的距离,接收器可以确定自身相对于卫星的距离。 其次,时差测量也是北斗定位的一个重要原理。因为卫星和接收器都有自己的精确时钟,接收器可以测量从卫星发出的信号到达接收器的时间差。由于信号在空间中的传播速度已知,接收器可以根据时间差计算卫星与接收器之间的距离。 最后,三角定位原理用于确定接收器的准确位置。通过测量至少三颗卫星到接收器的距离,可以通过三角测量方法计算出接收器的位置。接收器可以利用卫星的位置信息和距离来进行计算,从而确定自身的位置。为了提高定位的准确性,通常会使用更多的卫星信号。 北斗定位原理的实现需要具备一定的硬件和软件技术。硬件上,接收器需要具备接收和处理卫星信号的能力。软件上,接收器需要能够计算卫星的位置、距离和时间相关的参数。这些参数被整合到一个数学模型中,通过解算和计算,最终得出接收器的准确位置。 总结起来,北斗定位原理是基于测距原理、时差测量和三角定位原理的。接收器通过接收多颗卫星发射的信号,并测量信号传播的时间和时间

差,通过三角定位方法计算出自身的精确位置。北斗定位系统的设计和技术使得人们可以在全球范围内准确地进行定位和导航。

北斗卫星导航工作原理与GPS卫星导航工作原理的区别

北斗卫星导航工作原理与GPS卫星导航工作 原理的区别 北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统,而GPS卫星导航系统则是美国研发的全球卫星导航系统。虽然两者都是利用卫星进行导航定位,但在工作原理和技术特点上存在一些区别。下面将详细介绍北斗卫星导航工作原理与GPS卫星导航工作原理的区别。 1. 卫星数量和分布: 北斗卫星导航系统目前由北斗三号、北斗二号和北斗一号组成,总共有35颗卫星。这些卫星分布在地球静止轨道和倾斜地球同步轨道上。而GPS卫星导航系统则由全球定位系统卫星组成,目前有31颗卫星,分布在6个轨道面上。 2. 频率和信号: 北斗卫星导航系统使用两个频段进行导航信号传输,即B1频段和B2频段。B1频段工作频率为1561.098MHz,B2频段工作频率为1207.14MHz。而GPS卫星导航系统则使用L1频段和L2频段进行导航信号传输,L1频段工作频率为1575.42MHz,L2频段工作频率为1227.60MHz。 3. 定位精度: 北斗卫星导航系统在全球范围内提供的定位精度为10米,特定地区提供的定位精度可达到厘米级。而GPS卫星导航系统在全球范围内提供的定位精度为约20米,特定地区提供的定位精度可达到厘米级。 4. 服务区域: 北斗卫星导航系统主要服务于亚太地区,包括中国、亚洲其他国家和地区。而GPS卫星导航系统则覆盖全球范围,可以在全球任何地点进行导航定位。

5. 数据传输能力: 北斗卫星导航系统具有双向通信能力,可以传输语音、短信和数据等信息。而GPS卫星导航系统主要用于定位导航,不具备双向通信能力。 6. 使用费用: 北斗卫星导航系统提供免费的定位导航服务,用户无需支付额外费用。而GPS 卫星导航系统则需要支付使用费用,用户需要购买GPS设备并支付相关服务费用。 综上所述,北斗卫星导航工作原理与GPS卫星导航工作原理在卫星数量和分布、频率和信号、定位精度、服务区域、数据传输能力和使用费用等方面存在一些区别。这些区别使得北斗卫星导航系统和GPS卫星导航系统在不同的应用场景中 具有各自的优势和特点。

北斗卫星定位系统工作原理

北斗卫星定位系统工作原理 北斗卫星定位系统是全球卫星定位系统的一种,他工作的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距(PR):当北斗卫星行为系统的卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。北斗卫星定位系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒,码间距1微秒,相当于30 0m;P码频率10.23MHz,重复周期266.4天,码间距0. 1微秒,相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来,以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码;每三十秒重复一次,每小时更新一次。后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块,

其中最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离,再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置,用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。可见北斗卫星定位系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。然而,由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步,所以除了用户的三维坐标x、y、z外,还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数,然后用4个方程将这4个未知数解出来。所以如果想知道接收机所处的位置,至少要能接收到4个卫星的信号。 工作原理1 北斗卫星定位系统接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息;用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历;用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历,精度为几米至几十米(各个卫星不同,随时变化);以及北斗卫星定位系统信息,如卫星状况等。 北斗卫星定位系统接收机对码的量测就可得到卫星到接收机的距离,由于含有接收机卫星钟的误差及大气传播误差,故称为伪距。对0A码测得的伪距称为UA码伪距,精

“北斗一号”卫星定位系统工作原理

“北斗一号”卫星定位系统工作原理 该系统由三颗(两颗工作卫星、一颗备用卫星)北斗定位卫星(北斗一号)、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务,定位精度可达数十纳秒(ns)的同步精度,其精度与GPS相当。2008年北京奥运会期间,它将在交通、场馆安全的定位监控方面,和已有的GPS卫星定位系统一起,发挥“双保险”作用。 “北斗一号”卫星定位系出用户到第一颗卫星的距离,以及用户到两颗卫星距离之和,从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面,和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值,又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标,这个坐标经加密由出站信号发送给用户。 “北斗一号”的覆盖范围是北纬5°一55°,东经70°一140°之间的心脏地区,上打下小,最宽处在北纬35°左右。其定位精度为水平精度100米(1σ),设立标校站之后为20米(类似差分状态)。工作频率:2491.75MHz。系统能容纳的用户数为每小时540000户。 “北斗一号”卫星导航系统与GPS系统比较 1、覆盖范围:北斗导航系统是覆盖我国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约70°一140°,北纬5°一55°。GPS是覆盖全球的全天候导航系统。能够确保地球上任何地点、任何时间能同时观测到6-9颗卫星(实际上最多能观测到11颗)。 2、卫星数量和轨道特性:北斗导航系统是在地球赤道平面上设置2颗地球同步卫星颗卫星的赤道角距约60°。GPS是在6个轨道平面上设置24颗卫星,轨道赤道倾角55°,轨道面赤道角距60°。航卫星为准同步轨道,绕地球一周11小时58分。 3、定位原理:北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。地面中心控制系统解算,供用户三维定位数据。GPS是被动式伪码单向测距三维导航。由用户设备独立解算自位解算在那里而不是由用户设备完成的。为了弥补这种系统易损性,GPS正在发展星际横向数据链技术,使万一主控站被毁后GPS卫星可以独立运行。而“北斗一号”系统从原理上排除了这种可能性,一旦中心控制系统受损,系统就不能继续工作了。 北斗系统三大功能 快速定位:北斗系统可为服务区域内用户提供全天候、高精度、快速实时定位服务,定位精度20—100m; 短报文通信:北斗系统用户终端具有双向报文通信功能,用户可以一次传送40-60个汉字的短报文信息; 精密授时:北斗系统具有精密授时功能,可向用户提供20ns-100ns时间同步精度。 北斗卫星定位系统将服务北京奥运 从12月5日开幕的2007上海国际导航产业与科技发展论坛上获悉,由我国自主研发的北斗卫星导航系统已进入初步应用阶段。明年北京奥运会期间,它将在交通、场馆安全定位监控方面,和已有的GPS卫星定位系统一起,发挥“双保险”作用。北斗定位导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统。中国卫星导航工程中心副主任冉承其介绍,北斗定位导航系统的开发具有重要意义,并有一些GPS系统所没有的长处,如在静态地图的基础上,可以把道路拥堵的实时情况在导航仪上反映出来。一代“北斗”是区域卫星导航系统,只能全天候、全天时用于中国及其周边地区;而GPS和GLONASS都是全球导航定位系统,在全球的任何一点,只要卫星信号未被遮蔽或干扰,都能接收到三维坐标。“区域性是我国双星定位的技术特点、水平以及国家需求决定的,”范本尧说。GPS和GLONASS的空间部分是高度在2万千米左右的卫星组成的网络。GPS的卫星平均分布在6个轨道平面上,G

卫星导航中的卫星定位系统原理解析

卫星导航中的卫星定位系统原理解析 卫星导航系统是现代导航领域的重要组成部分,其核心是卫星定位系统。卫星定位系统利用地面接收设备与卫星之间的无线信号传输,通过对信号的测量和计算,确定地面接收设备的位置信息。在本文中,我们将对卫星导航中的卫星定位系统原理进行详细解析。 卫星定位系统基本原理 卫星定位系统的基本原理是通过多颗卫星组成的卫星星座系统向地面用户发送信号,并通过接收设备接收这些信号,然后利用测量和计算的方法确定地面用户的位置。当前,全球最常用的卫星定位系统是美国的GPS(全球定位系统),其它国家和地区也分别发展了自己的卫星导航系统,如GLONASS (俄罗斯的全球卫星导航系统)、Beidou(中国的北斗导航系统)以及Galileo(欧洲的全球导航卫星系统)等。 卫星定位系统在测量地面接收设备位置时,采用的主要原理是距离测量原理和时间测量原理。地面接收设备通过接收卫星发送的信号,并测量信号的传播时间或距离,再利用卫星星座系统提供的精密时间信息或距离信息,通过计算得出地面接收设备与卫星之间的距离。由于地球上的卫星位置坐标是已知

的,因此,通过多个卫星信号的测量和计算,可以确定地面接收设备的位置。 距离测量原理 距离测量是卫星定位系统中最基本的测量方式,也是最常用的测量原理之一。在卫星定位系统中,地面接收设备通过接收卫星发送的信号,并测量信号的传播时间来确定地面接收设备与卫星之间的距离。 具体而言,卫星定位系统的卫星在发送信号时会通过信号中加入精确的时间信息。地面接收设备接收到信号后,通过对信号的传播时间进行测量,即可得到信号从卫星到达地面接收设备所需要的时间。由于信号在空间中传播的速度是已知的,因此,通过测量的传播时间,可以计算出信号在空间中所经过的距离。 卫星定位系统通常采用至少四颗卫星进行测量,因为每颗卫星提供了一个球面上的测距半径,这样就可得到四个球面的交点,确定地面接收设备的位置。需要注意的是,由于地球表面并非完全规则的球体,因此卫星定位系统还会对地球表面进行精确的数学建模,以提高位置测量的准确性。 时间测量原理

定位导航原理

定位导航原理 定位导航原理是指通过一定的技术手段,确定目标位置并提供导航信息的原理。随着科技的发展,定位导航已经成为现代社会生活中不可或缺的一部分。本文将从定位导航的基本原理、常见的定位导航技术以及未来发展趋势等方面进行探讨。 一、定位导航的基本原理 定位导航的基本原理是通过获取目标位置的相关信息,包括经纬度、海拔、速度等,然后利用地球的形状和地球上的地标等参考物,通过数学计算和物理测量等手段,确定目标位置。其中,地理定位是定位导航的核心内容之一,通过卫星、基站、传感器等设备,获取目标位置的信息。 地理定位的原理主要包括三种:卫星定位、基站定位和惯性导航。卫星定位是利用卫星发射的信号来确定目标位置,其中最著名的就是全球定位系统(GPS)。基站定位是利用移动通信基站发射的信号来确定目标位置,其中最常见的就是移动电话定位。惯性导航是利用惯性测量装置来确定目标位置,通过计算目标位置的加速度和角速度等信息,来推导出目标位置的变化情况。 二、常见的定位导航技术 1. 全球定位系统(GPS) GPS是目前最常用的定位导航技术之一,它通过一组卫星和地面设备,提供全球范围内的定位导航服务。用户只需要携带GPS接收器,

就可以接收到卫星发射的信号,并计算出自己的位置信息。 2. 北斗卫星导航系统 北斗卫星导航系统是我国自主研发的卫星导航系统,与GPS类似,可以提供全球范围内的定位导航服务。北斗系统具有更多的卫星数量和更高的精度,逐渐成为国内外用户的首选。 3. GLONASS GLONASS是俄罗斯开发的一种卫星导航系统,与GPS类似,可以提供全球范围内的定位导航服务。GLONASS系统的卫星数量较多,可以提供更好的定位精度。 4. 基站定位 基站定位是一种利用移动通信基站发射的信号来确定目标位置的定位导航技术。通过测量信号的传播时间和信号强度等参数,可以计算出目标位置的大致范围。 5. 惯性导航 惯性导航是一种利用惯性测量装置来确定目标位置的定位导航技术。通过测量目标位置的加速度和角速度等信息,可以推导出目标位置的变化情况。惯性导航具有较高的精度和较快的响应速度,但会随着时间的推移产生漂移误差。 三、定位导航的未来发展趋势 随着科技的不断进步,定位导航技术也在不断发展。未来的定位导

全球定位系统的解释

全球定位系统的解释 全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS)是一种通过卫星定位技术来确定地球上任意一点位置的系统。它是由美国国防部开发并维护的,通过一组24颗卫星组成的卫星网络来提供精确的定位服务。GPS系统的原理基于卫星与接收器之间的距离测量,通过计算卫星与接收器之间的时间延迟来确定位置。 GPS系统的工作原理是通过测量卫星信号的时间延迟来计算接收器与卫星之间的距离。每颗GPS卫星都具有精确的原子钟,卫星会向地球发射一个精确的时间信号。接收器接收到卫星发射的信号后,会记录下信号的到达时间,并与卫星的发射时间进行比较。通过测量信号的时间延迟,接收器可以确定与卫星的距离。由于卫星的位置和发射时间是已知的,通过测量多个卫星的距离,接收器就可以计算出自身的位置。 GPS系统的精确性取决于卫星的数量和位置。一般来说,接收器可以接收到至少4颗卫星的信号,这样就可以计算出三维空间中的位置(经度、纬度和海拔高度)。更多的卫星信号可以提供更高的精确性。目前,GPS系统已经广泛应用于交通导航、航空航海、军事作战、地质勘探、气象预报等领域。 GPS系统的发展历程可以追溯到20世纪70年代。最早的GPS系统是美国国防部为军事用途而开发的,用于提供准确的位置信息和导航服务。后来,GPS系统逐渐开放给民用领域,并在20世纪90年代开始普及。如今,GPS系统已经成为全球最常用的定位技术之一,几乎可以在任何地方使用。 除了美国的GPS系统,其他国家也开发了类似的卫星定位系统。例如,俄罗斯的格洛纳斯系统、欧洲的伽利略系统、中国的北斗系统等。这些系统的原理和应用与GPS系统类似,都是通过卫星定位来提供精确的位置信息。 总的来说,全球定位系统是一种通过卫星定位技术来确定地球上任意一点位置的系统。它通过测量卫星信号的时间延迟来计算与卫星的距离,并通过计算多个卫

北斗卫星导航系统定位原理及应用

北斗卫星导航系统定位原理及其应用 北斗卫星定位系统是由中国建立的区域导航定位系统。该系统由四颗(两颗工作卫星、2颗备用卫星)北斗定位卫星(北斗一号)、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务,授时精度可达数十纳秒(ns)的同步精度,北斗导航系统三维定位精度约几十米,授时精度约100ns。美国的GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m,C/A码目前己由25-100m提高到12m,授时精度日前约20ns。。 北斗一号导航定位卫星由中国空间技术研究院研究制造。四颗导航定位卫星的发射时间分别为:2000年10月31日;2000年12月21日;2003年5月25日,2007年4月14日,第三、四颗是备用卫星。2008年北京奥运会期间,它将在交通、场馆安全的定位监控方面,和已有的GPS卫星定位系统一起,发挥‚双保险‛作用。北斗一号卫星定位系统的英文简称为BD,在ITU(国际电信联合会)登记的无线电频段为L波段(发射)和S波段(接收)。北斗二代卫星定位系统的英文为Compass(即指南针),在ITU登记的无线电频段为L波段。北斗一号系统的基本功能包括:定位、通信(短消息)和授时。北斗二代系统的功能与GPS相同,即定位与授时。 其工作原理如下:‚北斗一号‛卫星定位系出用户到第一颗卫星的距离,以及用户到两颗卫星距离之和,从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面,和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值,又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标,这个坐标经加密由出站信号发送给用户。‚北斗一号‛的覆盖范围是北纬5°一55°,东经70°一140°之间的心脏地区,上大下小,最宽处在北纬35°左右。 其定位精度为水平精度100米(1σ),设立标校站之后为20米(类似差分状态)。工作频率:2491.75MHz。系统能容纳的用户数为每小时540000户。 双星定位不同于‚多星‛定位,‚一代‘北斗’只用双星定位,比GPS等投资小、建成快,‛范本尧说这是我国国情决定的,也对一代‚北斗‛的技术路线提出了特殊的要求,‚所以我们的定位系统具有自己的特点。‛

北斗系统工作原理

北斗系统工作原理

北斗卫星定位系统工作原理 北斗卫星定位系统是全球卫星定位系统的一种,他工作的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距(PR):当北斗卫星行为系统的卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。北斗卫星定位系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒,码间距1微秒,相当于30 0m;P码频率10.23MHz,重复周期266.4天,码间距0. 1微秒,相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来,以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码;每三十秒重复一次,每小时更新一次。后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据

块,其中最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离,再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置,用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。可见北斗卫星定位系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。然而,由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步,所以除了用户的三维坐标x、y、z外,还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数,然后用4个方程将这4个未知数解出来。所以如果想知道接收机所处的位置,至少要能接收到4个卫星的信号。 工作原理1 北斗卫星定位系统接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息;用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历;用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历,精度为几米至几十米(各个卫星不同,随时变化);以及北斗卫星定位系统信息,如卫星状况等。 北斗卫星定位系统接收机对码的量测就可得到卫星到接收机的距离,由于含有接收机卫星钟的误差及大气传播误差,故称为伪距。对0A码测得的伪距称为UA码伪距,精

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