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    簡介:GPS、伽利略、格洛納斯、北斗星

    2013-08-28 10:10:27 來源: 測繪論壇
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    GPS全球定位系統(GPS - Global Positioning System)是由24顆人造衛星和地面站組成的全球無線導航與定位系統。GPS(又稱全球衛星導航系統或全球衛星定位系統)系統的前身為美軍研制的一種子午儀衛星定位系統(Transit),GPS系統是由美國國防部于1973年開始設計、試驗,198924第一顆GPS衛星發射成功,1993年底建成實用的GPS網即(21+3)GPS星座,歷時20 年,耗資200億美元,于1994 年全面建成。GPS系統包括三大部分:空間部分---GPS衛星;地面控制部分---地面監控系統;用戶設備部分---GPS信號接收機。GPS衛星的分布使得在全球的任何地方,任何時間都可觀測到四顆以上的衛星,并能保持良好定位解析精度。根據三角測量原理,GPS信號接收機可以輸出地面任何地點的位置信息。早期僅限于軍方使用,其目的針對軍事用途,例如戰機、船艦、車輛、人員、攻擊標的物的精確度定位等。時至今日, GPS 早已開放給民間做為定位使用,這項結合太空衛星與通訊技術的科技,在民間市場已正在蓬勃的展開,除了能提供精確的定位之外,對于速度、時間、方向及距離亦能準確的提供訊息,運用的范圍相當廣泛。現在這些位置信息已經廣泛地用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、地殼運動監測、工程變形監測、精細農業、個人旅游及野外探險、緊急救生、和車輛、飛機、輪船的導航與定位等各個領域。
    伽利略定位系統(Galileo Positioning System),伽利略計劃是一種中高度圓軌道衛星定位方案。伽利略衛星導航定位系統的建立將于2007年底之前完成,2008年投入使用,總共發射30顆衛星,其中27顆衛星為工作衛星,3顆為候補衛星。衛星高度為24126公里,位于3個傾角為56度的軌道平面內。該系統除了30顆中高度圓軌道衛星外,還有2個地面控制中心。伽利略系統將為歐盟成員國和中國的公路、鐵路、空中和海洋運輸甚至徒步旅行者有保障地提供精度為1的定位導航服務,伽利略系統是世界上第一個基于民用的全球衛星導航定位系統,在2008年投入運行后,全球的用戶將使用多制式的接收機,獲得更多的導航定位衛星的信號,將無形中極大地提高導航定位的精度,這是伽利略計劃給用戶帶來的直接好處。
    1995年俄羅斯耗資30多億美元,完成24顆中高度圓軌道衛星加1顆備用衛星組網。它也由24顆衛星組成,原理和方案都與GPS類似,但GLONASS未達到GPS的導航精度。其應用普及情況遠不及GPS。另外,GLONASS衛星平均在軌道上的壽命較短,且由于經濟困難無力補網,原來在軌衛星陸續退役,目前在軌道上只有6顆星可用,不能獨立組網,只能與GPS聯合使用。
    北斗星:上世紀80年代初,我國衛星導航的先驅、863計劃倡導者之一陳芳允院士提出了利用兩顆衛星定位的構想。經過多年論證,證明這一構想可行。1994年國家批準建設第一代衛星導航定位系統。2000年,我國成功發射"北斗一號"兩顆工作衛星,今年又發射第三顆"北斗一號"衛星作為備用星。由此我國成為世界上繼美國、俄羅斯之后,第三個擁有衛星導航系統的國家。北斗導航衛星系統是一種全天候、全天時提供衛星導航信息的區域性導航系統。它通過雙星定位方式來工作的。該系統由2顆經度上相距60度的地球靜止衛星對用戶雙向測距,由一個配有電子高程圖的地面中心站定位,另有幾十個分布于全國的參考標       校站和大量用戶機。
     
     

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