卫星导航的原理是什么?

作者&投稿:褚面 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
卫星导航的原理是什么?~

卫星导航的原理是各导航卫星不断地向地面传送本身随时间变化的精确位置,飞机、轮船等交通工具上的卫星定位接收仪接收到这些信息后,会迅速计算出自身的位置,从而达到导航的目的。
在第一颗人造地球卫星成功发射后不久的1957年底,美国霍普金斯大学应用物理实验室的两名博士用一台无线电接收机接收到前苏联这颗人造卫星发出的无线电信号。他们一位叫吉勒,另一位叫韦芬巴克,都是无线电爱好者。他们发现接收到的无线电波的频率,随着卫星的运动会出现一种“多普勒效应”(即当波源与观察者有相对运动时,观察者接收到的频率和波源发出的频率不同的现象。正如火车朝听者急驶过来时,汽笛声的音调会变高;离听者飞速远去时,汽笛音调变低一样)。由此使他们联想到,可以通过在地面站测量频移来确定卫星的轨道,两人研究出了根据测量的频移数据确定整个卫星轨道的一种算法。这个实验室的另两位博士麦克卢尔和克什纳又进一步设想,如果把编出的程序倒过来使用,那么就可以从卫星已知的准确轨道,计算出地面接收台站的位置,从而形成了卫星导航的概念,即利用卫星的多普勒效应和格林尼治时间来定位,实现导航。
1958年12月,以霍普金斯大学为首的研究卫星导航的小组成立,“子午仪”卫星导航计划开始实施,1964年7月正式交付海军使用,1967年,该系统开始进入民用领域。

卫星导航系统的原理是什么?定位需要三点,卫星定位却要4颗卫星

卫星导航的原理是各导航卫星不断地向地面传送本身随时间变化的精确位置,飞机、轮船等交通工具上的卫星定位接收仪接收到这些信息后,会迅速计算出自身的位置,从而达到导航的目的。

在第一颗人造地球卫星成功发射后不久的1957年底,美国霍普金斯大学应用物理实验室的两名博士用一台无线电接收机接收到前苏联这颗人造卫星发出的无线电信号。他们一位叫吉勒,另一位叫韦芬巴克,都是无线电爱好者。他们发现接收到的无线电波的频率,随着卫星的运动会出现一种“多普勒效应”(即当波源与观察者有相对运动时,观察者接收到的频率和波源发出的频率不同的现象。正如火车朝听者急驶过来时,汽笛声的音调会变高;离听者飞速远去时,汽笛音调变低一样)。由此使他们联想到,可以通过在地面站测量频移来确定卫星的轨道,两人研究出了根据测量的频移数据确定整个卫星轨道的一种算法。这个实验室的另两位博士麦克卢尔和克什纳又进一步设想,如果把编出的程序倒过来使用,那么就可以从卫星已知的准确轨道,计算出地面接收台站的位置,从而形成了卫星导航的概念,即利用卫星的多普勒效应和格林尼治时间来定位,实现导航。

1958年12月,以霍普金斯大学为首的研究卫星导航的小组成立,“子午仪”卫星导航计划开始实施,1964年7月正式交付海军使用,1967年,该系统开始进入民用领域。



卫星定位全称为全球卫星定位系统,可以为公路、铁路、空中和海上的交通运输工具提供导航定位服务。它能够军民两用,战略作用与商业利益并举。
全球卫星定位系统包括绕地球运行的多颗卫星,能连续发射一定频率的无线电信号。只要持有便携式信号接收仪,则无论身处陆地、海上还是空中,都能收到卫星发出的特定信号。接收仪中的电脑选取几颗卫星发出的信号进行分析,就能确定接收仪持有者的位置。
全球卫星定位系统还具有其他多种用途,如科学家可以用它来监测地壳的微小移动从而帮助预报地震;测绘人员利用它来确定地面边界;汽车司机在迷途时通过它能找到方向;军队依靠它来保证正确的前进路线等。
目前美国拥有的gps全球卫星定位系统在技术上遥遥领先。美国的gps包括绕地球运行的24颗卫星,它们均匀地分布在6个轨道上。每颗卫星距地面约1.7万公里。
目前,美国的全球卫星定位系统为它的经销公司每年创造的销售额高达80亿欧元。美国联邦航空局预计,随着卫星定位及导航应用的日渐广泛,该行业的销售规模在未来两到三年中还将再翻一番。
gps是“global
positioning
system"即“全球定位系统”的简称。该系统原是美国国防部为
其星球大战计划投资100多亿美元而建立的。
其作用是为美军方在全球的舰船、飞机导航并指挥陆
军作战。在海湾战争中,涌现了大量高科技装备,而gps全球卫星定位系统则是使用最广泛的一种。
人们普遍认为是gps技术在整个海湾战争中充分显示了威力,起了至关重要的作用,从而赢得了战
争的胜利。
gps全球定位系统是一项工程浩繁、耗资巨大的工程,
被称为继阿波罗飞船登月、航天飞机之
后的第三大空间工程。海湾战争期间,gps系统尚未完全建成,
初步使用已显神威。随着1993年gps
太空卫星网的完全建成,
其应用领域不断扩大。而且美国1994年宣布在10年内向全世界免费提供
gps全球定位系统的使用权。
使世界各国都在争相利用这一系统。
前苏联早在1982年就开始建立自己的全球卫星定位系统。后来,俄罗斯继续执行这一系统工程
计划,到1995年已完成建成。目前这套全球卫星导航系统只由俄罗斯控制使用,未向全世界提供服
务。欧洲联盟考虑到全球卫星定位导航系统的应用前景,也打算建立他们自己的全球卫星定位导航
系统。目前德俄已联合生产了可以同时接收美国gps和俄国glonass信号的卫星定位接收器。当前世
界各国对全球卫星定位导航这一高新技术都非常重视,认为其对导航定位和大地勘测技术是一场革
命,其民用潜力相当巨大,经济效益相当可观。
gps是美国国防部发射的24颗卫星组成的全球定位、导航及授时系统。这24
颗卫星分布在高度
为2万公里的6个轨道上绕地球飞行。每条轨道上拥有4颗卫星,
在地球上任何一点,任何时刻都可
以同时接受到来自4颗卫星的信号。也就是说gps的卫星所发射的空间轨道信息覆盖着整个地球表面。
gps卫星定位系统由地面控制站、gps卫星网和gps接收机三部分组成。
地面主控站实施对gps
卫星的轨道控制及参数修正。


卫星导航系统的工作原理是什么?
卫星定位采用三角定位原理,通过借助卫星发射的测距信号来确定位置,即将空间中的卫星作为已知点,测量卫星到地面点的距离,然后通过距离来确定接收设备在地球表面或空中的位置。卫星不断发送包含卫星位置的轨道信息和卫星所携带的原子钟产生的精确时间信息,同时发射测距信号。北斗接收机(自带时钟,并且拥有无线...

卫星导航的原理是什么?
卫星导航的原理是各导航卫星不断地向地面传送本身随时间变化的精确位置,飞机、轮船等交通工具上的卫星定位接收仪接收到这些信息后,会迅速计算出自身的位置,从而达到导航的目的。在第一颗人造地球卫星成功发射后不久的1957年底,美国霍普金斯大学应用物理实验室的两名博士用一台无线电接收机接收到前苏联这颗...

卫星导航系统的工作原理是什么?
卫星导航系统的工作原理涉及多个方面:1. 卫星定位原理:- 三角定位原理:卫星定位基于三角定位原理,通过测量卫星到地面点的距离来确定位置。卫星作为已知点,发送测距信号和精确时间信息。接收机测定卫星到自身的空间距离,利用多颗卫星的数据确定接收机在地球表面或空中的位置。- 距离测量原理:距离通过测量...

卫星导航原理
卫星导航的原理为:1、多普勒测速定位:“子午仪”卫星导航系统采取这种方法。用户定位设备根据从导航卫星上接收到的信号频率与卫星上发送的信号频率之间的多普勒频移测得多普勒频移曲线。2、时间测距导航定位:“导航星”全球定位系统采用这种体制。用户接收设备精确测量由系统中 不在同一平面的4颗卫星发来信...

卫星导航主要原理
卫星导航的定位原理主要分为几种方法,包括测角、时间测距、多普勒测速和组合法。然而,测角法和组合法由于精度较低,实际应用有限。首先,多普勒测速定位是通过“子午仪”卫星导航系统实现的。用户设备通过测量接收到的信号频率与卫星发送频率之间的多普勒频移,构建多普勒频移曲线,结合卫星轨道参数,就能计算...

卫星导航的原理是什么?
2. 1957年,美国霍普金斯大学应用物理实验室的吉勒和韦芬巴克通过接收前苏联人造地球卫星的无线电信号,发现了多普勒效应。3. 他们意识到可以通过测量频移来确定卫星轨道,并研究出了一种算法。4. 麦克卢尔和克什纳进一步提出,可以通过已知卫星轨道计算地面接收台站位置,从而形成了卫星导航的概念。5. 1958...

卫星导航的原理是什么?
2. 1957年,美国霍普金斯大学应用物理实验室的研究人员接收并分析了苏联人造卫星的无线电信号,发现了多普勒效应的应用潜力。3. 吉勒和韦芬巴克两位博士意识到,可以通过测量无线电波频率的变化来确定卫星轨道。4. 他们进一步提出了利用这种技术确定地面位置的想法,奠定了卫星导航的基础。5. 1958年,霍普金斯...

卫星导航技术工作原理
卫星导航技术的核心原理主要依赖于两种方法:多普勒测速定位和时间测距导航。首先,多普勒测速定位是通过用户接收的卫星信号与卫星发射频率之间的多普勒频移来实现的。用户通过测量这个频移,结合对卫星轨道参数的精确知识,可以推算出自身的精确位置。这种方法在GPS系统中得到了广泛应用。其次,时间测距导航则涉及...

“导航星”系统的工作原理是什么?
“导航星”系统(GPS)基本工作原理是计算卫星发射机和地球上接收机之间的距离。如果同时接收来自三颗卫星的信号,把接收每一信号的时间记录下来,利用已知的无线电传播速度,就能计算出接收机所在的位置,然后以每一卫星到接收机的距离为半径,以卫星为中心,作一个球体,这样,对三颗卫星可以作出三个球体...

卫星导航原理
卫星导航是一种基于人造卫星系统的定位和导航技术,其原理是利用精度的时间信号,接收器接收到这些信号后,计算时间和距离,通过三角定位原理确定接收器的位置。一、概念原理介绍 卫星导航系统一般由三个组成部分组成:空间段、地面段和用户段。空间段包括在轨运行的一组卫星,地面段包括监控和控制卫星运行的...

文水县18748839880: 卫星导航系统的技术原理 -
郦雨誉衡: 24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上,以12小时的周期环绕地球运行,使得在任意时刻,在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星.由于卫星的位置精确可知,在GPS观测中,卫星到接收机的距离,利用三维坐标中的距离公...

文水县18748839880: 导航卫星的工作原理是怎样的?
郦雨誉衡: 这种为地面、海洋、空中和空间用户导航定位的人造地球卫星就是导航卫星.导航卫星属于卫星导航系统的空间部分.用户接收卫星发来的无线电导航信号,通过时间测距或多普勒测速分别获得用户相对于卫星的距离或距离变化率等导航参数,并根据卫星发送的时间、轨道参数求出在定位瞬间卫星的实时位置坐标,从而定出用户的地理位置坐标(二维或三维坐标)和速度矢量分量.

文水县18748839880: 北斗卫星导航定位系统的基本工作原理是什么?
郦雨誉衡: 北斗卫星导航定位系统的基本工作原理是“双星定位”:以两颗在轨卫星的已知坐标为圆心,各已测定的卫星至用户终端的距离为半径,形成两个球面,用户终端将位于这两个球面交线的圆弧上.地面中心站配有电子高程地图,提供一个以地心为球心、以球心至地球表面高度为半径的非均匀球面.用数学方法求解圆弧与地球表面的交点即可获得用户的位置.

文水县18748839880: 导航卫星是怎样工作的? -
郦雨誉衡: 卫星定位导航,首先是由地面物体(车辆、行人)、海上舰船或天上飞机等,通过无线电信号沟通自己与卫星之间的距离,和用距离变化率计算出自己在地球上或空间的位置:当得知自己的位置坐标及其变化后,即可进一步知道自己的航向,从...

文水县18748839880: GPS卫星导航的原理和导航方法分别是什么 -
郦雨誉衡: 先说原理吧! 一个是地面发射器,一个是卫星接收器. 比方说发射器叫"A",GPS卫星接收器叫"B",这样不间断的发射与接收(A-B,B-A) 就形成了一个环路,类似主动雷达(也叫一次雷达),这样就可以将发射信号琐定. 导航方法其实就更简单了,在发射与接收的环路过程中增加了软件系统,比方说发射与接收信号的地面与卫星的高度,路线,距离等等,这样通过软件系统来达到计算后就产生了数据,这些数据就是GPS使用者所需要的!例如地图导航,通过计算后的数据再转换成地图比例就可以准确的定位了!

文水县18748839880: 导航系统的工作原理简单的说一下.通俗易懂 -
郦雨誉衡: 你的主机通过无线信号连入卫星所发射出的信号网络.从而确定出你在地球上的位置.

文水县18748839880: 导航系统根据什么发明的,是鸽子么,蝙蝠是雷达还是声纳,鱼是潜水艇么?根据---发明 -
郦雨誉衡:[答案] 不是鸽子,当代的卫星导航系统其原理是根据接收机与太空中3-4颗卫星信号到达时间来计算接收机所在的地球的任意地点.接收机也就是被导航人所有的导航设备了,因此人们可以24小时不间断的了解自己的准确位置. 蝙蝠是一种使用类似与雷达的...

文水县18748839880: 导航卫星的原理是什么,它是怎样进行定位的? -
郦雨誉衡: 你手里的导航 相当于被动接受接受的装置 有点类似与收音机.但是信号源不同.GPS信号是垂直的.,来至太空的信号.接收到三个卫星信号 能确定您的位置.四棵就能导航了

文水县18748839880: 导航卫星是什么? -
郦雨誉衡: 导航卫星是为地面、海洋、空中和太空用户导航定位的人造地球卫星. 1958年初,美国科学家在跟踪第一颗人造地球卫星时知,无意中发现收到的无线电信号有多普勒效应,即卫星飞近地面接收机时,收到的无线电信号频率逐渐升高;卫星远...

文水县18748839880: 我国第一代卫星导航系统采用了什么原理? -
郦雨誉衡: 我国第一代卫星导航系统于1994年批准建设,2000年建成,耗资23亿元人民币.中国第一代导航系统,英文简称BD,由“北斗”两字汉语拼音的头一个字母组成.在自然界,北斗星由7颗亮星组成,形似斗勺,“勺”头的两颗星指向北极星,当夜晚迷失了方向的人们只要抬头找到它们,也就“找到了北”.中国古人更是用其“定位”日期和四季、生产生活. 该系统由3颗采用“东方红三”卫星平台的卫星和地面系统组成,卫星运行在3.6万公里高度的地球静止轨道上. 该系统采用双星定位原理,用两颗卫星组建导航系统是我国著名科学家陈芳允院士与美国吉奥星公司同时提出的,但美国和欧洲的公司在这方面的研制工作均失败和破产了,而中国首先实现了这项卫星导航定位的创新工程.

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