第1章 卫星导航原理及应用技术概述PPT课件

卫星导航原理及应用技术，北京航空航天大学电子信息工程学院204教室，秦红磊、 电话：mail:qhlmmm第1章：绪论第2章：GNSS概述第3章：GPS坐标和时间系统第4章：GPS卫星轨道第5章：GPS信号结构和导航电文第6章：GPS接收器第7章：GPS导航0GPS定位原理第9章：全周模糊度技术卫星导航的原理和应用技术，第10章：差分GPS技术第11章：速度， 姿势和时间测量第12章：干扰和干扰技术第13章：高灵敏度接收器技术第14章：完整性监控技术第15章：组合导航技术第16章：其他应用技术第17章： GLONASS系统第18章： Galileo系统，卫星导航原理和应用技术，第1章：概述，1.1导航1.2为什么需要导航？ 1.3导航历史1.4现代导航系统1.5回顾导航系统的应用，导航是指从一个安全有效的地方到另一个地方。 但是，这里是哪里，为什么需要导航？， 我能在地图上找到你现在的位置吗？ 晚上可以回到你现在的位置吗？ 导航的历史，记录着从公元前3500年前开始，人类把大船装载货物进行商贸的历史。 这标志着人类导航艺术的诞生。 初期的领航者在海岸线附近用肉眼观察陆地标志和大地的特性，判别方向。 他们通常白天行驶，晚上寻找平静的港口拦住。 他们没有航海图，但他们显示了必要的方向，类似于今天的巡航指南。 航海的历史是，当他们看不到大陆时，他们通过白天观察太阳的位置，晚上观察北极星的位置来识别南北方向。 早期的航海家们总是在接近海岸线的白天活动，天气不好的时候或晚上不出海。 中世纪，欧洲航海家们冬天不出海。 这样自然受到限制的他们的活动范围。 大范围的航海活动必然带来风险。 导航历史，古代导航工具，交叉staff，比例，广角，航海家星盘(MarinersAstrolabe )，星盘(Astrolabe )，夜间时间机器(Nocturnal )，古代导航工具， 罗盘中国古代导航工具汉代(BC.206-AD.220 )，南宋(AD.1127-1279 )，北宋(AD.960-1127 )，北宋(AD.960-1127 )，导航这两个重要因素，确定地球的位置现在是几点？ JamesCook(1728-1779 )以前，船只的安全行驶依靠原始的导航技术，这些技术可以大致指示船的位置。 航海过程中，船员们需要知道地球上经度和纬度的位置坐标，以及将坐标值正确地映射到地图上这两个信息。 纬度和经度，航海过程，纬度可以通过观察太阳、月亮和星星的运动来判断。 经度的判断很困难，必须计算地球上不同地方的时差。 纬度和经度，0是位于赤道90n的北极北京市的纬度是多少？南极的纬度是多少？纬度、经度、经线是在南北的几点之间。 0通过英国格林威治。 负经度是西经，正经度是东经北京市经度是多少，地图，18世纪的“精度”地图给我们提供了很多信息，告诉我们当时的导航精度有多高。 人民长期用于测量大地的经度和纬度值，取得了巨大的成功。专业的工具，航海员们初期使用的工具，只需大致的位置六分钟，就可以测量水平面以上的物体的仰角(北极星，太阳等)，经常用于寻找纬度，罗盘用于引导方向，通过记录经过的步调，可以测量距离和速度，经过的时间等。 导航方法在长距离航行中造成了很大误差，从纽约到伦敦旅行结束后，95%的定位精度积累了175英里的误差，初期导航手段的弱点，初期导航手段有很多不确定因素，所以制作的世界地图不是正确的罗盘，这是北地磁田径导航依靠地面地标的辅助，地图映射校准行车技术不适合在海上应用，海上导航、文艺复兴时期、海上航道遇到的最大困难是如何确定经度问题。 六分仪可以为海上航线提供纬度位置指南针，为航海提供方向信息，但不知道向东或向西跑了多远，很好的例子，经度，1707年，10月22日，航海推测法的错误导致2000多人死亡。 1717年，anne女王主张，如果航海的经度精度能保持在1/2度(相当于与赤道平行行驶30英里)，他将获得20000英镑的奖金。 主导导航系统、INS:惯性导航系统CNS:天文导航系统TAN:地形辅助导航RNS:无线导航系统GNSS:全球导航系统、惯性导航原理、惯性测量装置在载体上的安装方式， 可将3360平台惯性导航系统划分成快捷惯性导航系统，其中平台方案3360保持传感器姿态，所述方法保持IMU相对于周围环境的姿态恒定。 快速联接方式：固定惯性测量单元(IMU )，该方法适于安装小型、高精度的惯性测量单元。 它比平台方法先进，适用于轻量、小型、低功率、高精度的情况。 下侧需要设置带宽角度计的陀螺仪，感知机体的运动，通过高速计算机进行坐标变换运算。 惯性导航系统(INS )、惯性导航系统结构图、捷联惯性导航单元结构图、惯性导航系统(INS )、环行激光陀螺仪、CNS-天球导航系统和天球导航是人类利用太阳、星、月球和行星定位的艺术和科学。CNS-天体导航系统、CNS-天体导航系统、地形辅助导航系统(TANS )、典型无线导航系统、1 .伏特(VOR ) 导航系统2 .多普勒导航系统3 .罗兰c导航系统4 .塔康系统5 .欧美导航系统、主动和被动无线导航系统、电子测距系统、典型无线导航系统和电子仓库(volt ) 所述系统允许机载接收器在伏尔地台的任何方向和伏尔信号的垄断范围内测量台的磁方位角。 巴尔导航系统出现于30年代，是一种专门为克服中波和长波无线信标传播特性不稳定、作用距离短的缺点而开发的导航系统，是一种极高频(108118兆赫)的视距导航系统。 飞机飞行高度在4400米以上时，稳定的作用距离可达到200公里以上。 典型的无线导航系统包括机载高频全向信标接收器、显示器和地面高频全向导航台。 感应台发射以30转/秒旋转的心线方向图，在机载接收机的输出端产生30赫兹的正弦波，其相位随着飞机相对于感应台的位置而变化，称为可变相位信号。 同时，导频站发射以恒定30赫兹参考频率调制的全向信号。 获得在机载接收机的输出侧不改变相位的30赫兹正弦波，称为基准相位信号。 在地面导航台中，使这两个30赫兹低频信号的相位在磁北子午线上相同。机载接收器将所输出的两个信号的相位进行比较，可以确定地面导航台相对于飞机的方位角，并在显示器上显示该方位角。 构成测距仪(DME )和球DME标准近场导航系统，还可以测量飞机到导航台的距离，从而确定飞机在空间上的位置。 典型的无线电导航系统、电子仓库、典型的无线电导航系统、多普勒导航系统或者基于多普勒效应实现无线电导航的机载系统。 由脉冲多普勒雷达、航向姿势系统、导航计算机和控制显示器等构成。 也是利用航行速度三角形的定位和方向性的定位算法。 70年代以来，多普勒导航系统已经与飞行控制系统、发动机控制系统、火力控制系统等组成了综合航空电子系统，统一显示和综合控制。 典型的无线导航系统，典型的无线导航系统，典型的无线导航系统，罗兰c导航系统，远程双曲线无线导航系统，简称远程导航，作用距离2000km公里。 采用几何定位法。 由地面设置的1个主台和23个副台构成的台链和飞机的接收设备构成。 主、测副台脉冲信号的时间差和相位差，飞机与2台的距离差不变的航迹为双曲线。 测量主支架与另一副支架的距离差得到双曲线，双曲线的交点是飞机在空中的位置。 罗兰c、罗兰c是美国海岸警卫队50年代末开发的。 虽然导航方式与罗兰德a大致相同，但作用距离达到1000节，可作为远程导航系统加以利用。 目前，北大西洋、北太平洋、地中海、中国沿岸、美国本土和苏联(现在的俄罗斯)共建设了60多个站点。 1975年，罗兰c在美国被宣布为标准航海导航系统。 滚-C双曲线定位原理，滚-C信号，脉冲结构和序列，滚-C接收器，T.I.9000，滚-C是北美基站位置，滚-C范围，典型的无线导航系统，塔系统近场坐标无线导航系统，操作距离为400 它由机上的收发设备、显示器和地上台组成。 那个也采用几何定位