卫星导航的原理

作者&投稿:谯湛 (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。

GPS定位的工作原理

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颗卫星发来信号的传播时间,然后完成一组包括 4个方程式的模型数学运算,就可算出用户位置的三维坐标以及用户钟与系统时间的误差。

扩展资料:

卫星导航的分类:

1、北斗导航

北斗卫星导航系统想象图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(BDS),是继美全球定位系统(GPS)和俄GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力。

2、GPS导航

GPS是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简称。GPS起始于1958年美国军方的一个项目,1964年投入使用。20世纪70年代,美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS 。

参考资料来源:百度百科-卫星导航



卫星导航的原理:

  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,根据这个曲线和卫星轨道参数即可算出用户的位置。

  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(为保证结果唯一,4颗卫星不能在同一平面)发来信号的传播时间,然后完成一组包括 4个方程式的模型数学运算,就可算出用户位置的三维坐标以及用户钟与系统时间的误差。

  3. 用户利用导航卫星所测得的自身地理位置坐标与其真实的地理位置坐标之差称定位误差,它是卫星导航系统最重要的性能指标。定位精度主要决定于轨道预报精度、导航参数测量精度及其几何放大系数和用户动态特性测量精度。



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。


卫星导航系统是如何定位的?
1. 卫星信号从发射到接收需要一定的时间,这个时间与信号传播速度相结合,可以计算出接收器与卫星之间的距离。2. 然而,仅依赖一颗卫星的信号,我们得到的距离值构成一个球面,球心位于卫星,半径为该距离。因此,单靠一颗卫星无法确定接收器的具体位置。3. 当引入第二颗卫星时,两个球面相交形成一个圆...

北斗卫星导航系统的原理
北斗卫星导航系统通过以下原理实现定位服务:首先,基准站接收来自卫星的导航信号,并通过数据处理系统生成相关信息。接着,这些信息通过卫星、广播和移动通信等方式,实时传递给应用终端,从而实现定位和导航功能。该系统的定位精度达到10米,测速精度为0.2米\/秒,授时精度高达10纳秒。北斗导航系统是我国自主...

中国卫星导航系统工作原理
中国卫星导航系统,如北斗系统,其工作原理是通过复杂的交互过程实现定位和通信。首先,中心控制系统会同时向卫星I和卫星II发送询问信号,这些信号会被卫星转发到服务区内的用户。用户接收信号后,会向两颗卫星发送响应信号,信号再经卫星返回至中心控制系统。中心控制系统收到用户信号后,会解析并处理用户的...

北斗卫星定位导航原理是怎样的?
北斗卫星定位导航的原理是:卫星至用户间的距离测量是基于卫星信号的发射时间与到达接收机的时间之差,称为伪距。为了计算用户的三维位置和接收机时钟偏差,伪距测量要求至少接收来自4颗卫星的信号。卫星定位实施的是“到达时间差”(时延)的概念:利用每一颗卫星的精确位置和连续发送的星上原子钟生成的导航...

卫星导航系统的技术原理
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式,利用3颗卫星,就可以组成3个方程式,解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑...

如何利用星星导航?
我们仍然使用时钟导航。上世纪80年代,美军发射了一批卫星。每个卫星都有一个非常精确的原子钟,用来不断地广播时间,然后通过信号传到地面。让我们假设信号需要十分之一秒才能到达地面,用这个时间乘以光速,你会发现卫星在19000英里以外。这就告诉我们,我们现在在离卫星19000英里以外的一个球体上。如果我们...

GPS卫星导航GPS原理
在地球的上空,20,020公里的高度,24颗GPS卫星遵循12小时的周期环绕地球运行,它们的精确位置确保了在全球任何地点,人们都能在任何时刻同时观测到至少4颗卫星。通过GPS观测,我们能测量出卫星到接收机的距离。利用三维空间中的距离公式,理论上,只需3颗卫星的数据,就可以构造出3个方程来确定观测点的...

格洛纳斯卫星导航定位原理
利用卫星与接收机之间的测距和测时原理来确定接收机的位置。格洛纳斯卫星导航系统的定位原理是利用卫星与接收机之间的测距和测时来确定接收机的位置,卫星知道自身的精确位置,当卫星发送的信号被接收机接收后,卫星会根据接收时间和自身位置计算信号传播时间,从而得到卫星与接收机之间的距离,同时,接收机至少...

卫星导航系统是如何定位的?
卫星信号从卫星发射出来,传输到接收器,需要的一定的时间,这个时间内,信号传播的速度已知,距离就知道了。然而,如果只有一颗卫星的信号的话,这个距离的集合,会组成一个球面,球心是这个卫星,半径是这个距离。所以一个卫星无法确定定位器的坐标。两个卫星的话,相当于是两个球型相交,交点是一个圆形...

明星语音导航的原理是什么?
以前的语音导航可能只有女生和男生这样的两种,但是随着技术的进步,语音也有了很多种选择。一般都是用各种明星的声音来作为导航,这样听起来比较熟悉,自己也比较喜欢。二、语音导航的原理语音导航的原理就是语音识别和语音编码,语音识别就是将文字转化成语音,语音编码就是将不同的声调发音组合在一起,然后...

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空影更年: 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.

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