GPS卫星定位系统

1、GPS卫星列车定位系统学 生 姓 名： 赵朴盛 学 号： 08301546 专 业 班 级：城市轨道交通控制 381703指 导 教 师： 李玉冰 西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）摘 要 实时、精确地确定列车在线路中的位置是保证安全、发挥效率、提供最佳服务的前提。列车自动控制系统利用轨旁及车载设备对列车进行实时的跟踪。轨旁定位主要采用轨道电路、信标、电缆环线、裂缝波导、扩频电台、GPS等技术手段, 列车自身的定位可依赖于安装在轮轴上的编码里程仪实现, 通过车地之间的信息传输通道, 实现轨旁与列车之间实时的信息交换, 实时控制列车在线路中的运行。 论文阐述了现有的各种列车定位方式，对比分析了

2、卫星定位与里程机定位的特点，提出了基于GPS的列车定位系统，该系统主要由车载定位子系统、车站定位子系统及信息传输系统组成。其中车载子系统主要实现定位信息的采集和显示，车站定位子系统主要实现列车位置信息的接受及处理，而信息传播系统作为二者的连接桥梁，为定位信息提供无线传输通道。全球定位系统（Global Positioning System,GPS）为列车监控系统提供的位置信息。它是以卫星为基础的授时与测距导航无线电导航定位系统，能为车辆等诸多移动站提供精确的三维坐标、速度和时间，是一种最直接、最经济、最可靠和最成熟的技术。 本论文通过对卫星、车载设备、GPS定位计算、误差分析等来实现列车的定位

3、，并简单介绍了我国的北斗导航系统。伴随着列车一次次的提速，我国铁路整体装备水平正在逐步提高。铁路对系统的安全生产、指挥调度与铁路通信的服务越来越密不可分。采用GPS就可以很好地解决这一问题。将GPS技术运用于铁路，列车调度系统便可高度掌握列车的运行位置，便于跟踪监测。根据机车行车线路的具体路况，将相应的调度命令，对司机进行路况语音提示。这样将大大提高机车的安全性，并缓解司乘人员作业紧张程度；将机车的位置信息及时发送给铁路养护维修人员，从而有利地保证人身安全；同时旅客也可以知道自己所乘坐列车的确切位置和前方车站的有关信息。关键词：GPS,列车定位- I -目 录摘 要I引 言11 城市轨道交通定

4、位技术21.1 列车定位的基本功能和作用21.2 列车定位的主要体现22 GPS32.1卫星定位系统的概述32.2 GPS概述32.3 GPS定位的基本观测量及定位原理42.3.1 GPS卫星星座42.3.2 地面监控系统52.3.3 车载设备62.4 GPS基本工作定位原理82.4.1 GPS定位计算92.4.2 考虑时间误差后的伪距计算92.5 GPS误差来源:102.5.1.1 位置差分法122.5.1.2 伪距差分法132.6差分 GPS142.7 GPS在铁路中的应用152.7.1 在高速铁路中的应用162.7.2 在调度系统中的应用163 中国的北斗卫星导航系统17结 论19致 谢

5、20参 考 文 献21- I -西安铁路职业技术学院毕业设计引 言铁路是我国国民经济运行的大动脉，通过信息技术增强铁路行业的竞争实力，是使其扭亏为盈的基础和前提。铁路智能运输系统（Railway Intelligent Transportation System,RITS）是利用计算机技术、现代通信技术、现代信息处理技术、控制与系统技术、管理与决策支持技术和智能自动化技术等，实现信息采集、传输、处理和共享，通过高效利用与铁路运输相关的所有资源，以较低的成本达到保障安全、提高运输效率、改善经营管理和提高服务质量为目的的新一代铁路运输系统。列车定位技术是实现列车自动控制的关键技术之一，几乎每个子系

6、统的实现都需要列车的位置信息作为参数之一。所以说列车定位是列车控制系统中一个非常重要的环节，它的引入使得调度指挥和行车控制一体化新的综合自动化系统的实现成为可能，更加有效地提高行车效率和安全度。它在列车自动控制系统中的作用有：为保证安全列车间隔提供依据；在某些自动控制系统中，提供区段占用、出清信息，作为转换轨道检测信息和速度控制信息发送的依据。本论文介绍了铁路中列车定位的必要性及GPS列车定位方式，通过对原理的概述、计算、地图的投影方法以及GPS在铁路的应用，使大家对GPS列车定位技术有一定了解,以适应铁路系统的提速，高铁的发展趋势。1 城市轨道交通定位技术 1.1 列车定位的基本功能和作用列

7、车定位系统的基本功能：能够在任何时刻、任何地方按要求确定列车的位置，包括列车行车安全的相关间隔、速度；对轨旁设备和车载设备等资源进行分配和故障诊断；在局部出现故障时，能够在满足一定精度要求的前提下，降级运行。列车定位方式按照空间可用性分为离散方式、连续方式和接近连续方式。按照产生定位信息的不同部分分为完全基于轨旁设备的方式、完全基于车载设备的方式和基于轨旁设备和车载设备的方式。 1.2 列车定位的主要体现列车定位技术在现代轨道交通行车安全和指挥系统中的作用主要体现在以下几个方面：为保证安全列车间隔提供依据；在某些ATC系统中，提供区段占用出清信息，作为转换轨道检测信息和速度控制信息发送的依据；

8、为列车自动防护(ATP)子系统提供准确位置信息。作为列车在车站停车后打开车门以及站内屏蔽门的依据；为列车自动运行(ATO)子系统提供列车精确位置信息，作为列车计算速度曲线，实施速度自动控制的主要参数；为列车自动监控(ATS)子系统提供列车位置信息，作为显示列车运行状态的基础信息；在某些CBTC系统中，作为无线基站接续的依据；在高速磁悬浮交通中。提供位置信息，作为道岔控制、定子绕组供电接续的依据等。 2 GPS随着卫星定位技术的不断成熟，定位精度也越来越高，这将为列车的定位提供一种新的位置测量手段。将GPS技术运用于铁路，列车调度系统便可高度掌握列车的运行位置，便于跟踪监测。根据机车行车线路的具

9、体路况，将相应的调度命令，对司机进行路况语音提示。这样将大大提高机车的安全性，并缓解司乘人员作业紧张程度；将机车的位置信息及时发送给铁路养护维修人员，从而有利地保证人身安全；同时旅客也可以知道自己所乘坐列车的确切位置和前方车站的有关信息。 2.1卫星定位系统的概述卫星定位在军事领域里使用较多，例如用来给导弹、飞机等导航等，很多国家都花了大量的人力、物力搞自己的卫星定位系统。其中有前苏联的GLONASS (Global Navigation SateUite System)、美国的GPS(G10balPositioning System)、欧洲的伽利略卫星定位系统、以及我国的北斗星双星定位和开始

10、筹建的北斗二代等。这么多的国家热衷与此，可见卫星定位的重要性。近来，卫星定位技术使用越来越广泛，随着该技术的不断成熟和发展，卫星定位的应用领域已经迅速扩大，列车定位当然也包括在这其中。2.2 GPS概述全球定位系统GPS （Global Positioning System）美国从1973 年开始筹建，于1989年开始发射正式工作卫星，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全部建成，投入使用。GPS系统由21颗卫星组成，均匀分布在6个轨道面上卫星向地面发射两个波段的信号，能在全球范围内，向任意多用 户提供高精度的、全天候的、连续的、实时的三维测速、三维定位和授时。GPS系统的控制部分由设在

11、美国本土上的5个监控站组成，这些站不问断地对GPS卫星进行观测，并将计算和预报的信息由注入站对卫星信息更新。GPS系统的用户是非常隐蔽的，它是一种单程系统，用户只接收而不必发射信号，因此用户的数量也是不受限制的。虽然GPS系统一开始是为军事目的而建立的，但很快在民用方面得到了极大的发展，各类GPS接收机和处理软件纷纷涌现出来。 2.3 GPS定位的基本观测量及定位原理 2.3.1 GPS卫星星座GPS卫星星座由21颗卫星和3颗备用卫星组成。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道倾角为55度，各个轨道平面之间相距60度。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差90度，一轨道上的卫星比西边相邻轨

12、道上的相应卫星超前30度。卫星高度为20200公里，运行周期11小时58分钟。这样轨道参数的卫星能覆盖地面面积38%。卫星运行到轨道的任何位置上，它对地面的距离和波束覆盖面积基本不变。同时用户接收到的卫星信号强度近似相等。卫星信号信噪比近似相等，有利于提高定位精度。位于地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同，最少可见到4颗，最多可见到11颗。 在用GPS信号导航定位时，为了结算测站的三维坐标，必须观测4颗 GPS卫星，称为定位星座。这4颗卫星在观测过程中的几何位置分布对定位精度有一定的影响。对于某地某时，甚至不能测得精确的点位坐标，这种时间段叫做间隙段。但这种时间间隙段是很短暂的，并不

13、影响全球绝大多数地方的全天候、高精度、连续实时测量。GPS卫星重774kg，柱形铝蜂巢结构，直径为1.5m。星体两侧装有两块对日定向太阳能电池板，全长5.33m，接受日光面积7.2m2。对日定向系统控制两翼帆板旋转，使板面始终对准太阳，给三组15AH的镉镍蓄电池充电，以保证卫星在地影区能正常工作。在星体底部装有多波束定向天线，这是一种由12个单元构成的成形波束螺旋天线阵，发射L1(频率1575.42MHz,波长19.05cm)和L2(频率1227.6MHz,波长24.45cm)波段的信号，其波束方向图能覆盖约半个地球。在星体两端面上装有全向遥测遥控天线，用于与地面监控网通信。此外，卫星上还装有

14、姿态控制系统和轨道控制系统。工作卫星的设计寿命为7年。由于GPS定位采用被动定位原理，星载高稳定度的频率标准是精密定位的关键。采用铯原于钟，其尺寸为12.819.538.1cm3，重11.3kg，频率稳定度为(12)10-13/d。在此基础上，进一步降低功耗、减轻重量、缩小体积，制成铯钟，作为卫星的频率标准，它使卫星定位的位置误差仅为2.9m,能保证所有的卫星在一个月或更长时间内独立工作而无需地面校正。GPS卫星向用户发送的导航电文是一种不归零的二进制数据码D（t），码率fd = 50HZ。为了节省卫星的电能、增强GPS信号的抗干扰性、保密性，实现遥远的卫星通讯，GPS卫星采用伪噪声码对D码作

15、二级调制，即先将D码调制成伪噪声码（P码和C/A码），再将上述两噪声码调制在L1、L2两载波上。因此，GPS信号包括两种载波（L1、L2）和两种伪噪声码（P码、C/A码）。其中，P码为精确码，美国为了自身的利益，只供美国军方、政府机关以及得到美国政府批准的民用用户使用，C/A码为粗码，其定位和时间精度均低于P码，目前，全世界的民用客户均可不受限制地免费使用。 2.3.2 地面监控系统根据卫星发射的星历-描述卫星运动及其轨道的参数，可以计算出星的位置，用于用户定位。每颗GPS卫星所播发的星历，是由地面监控系统提供的。卫星上的各种设备是否正常作、卫星是否沿预定轨道运行，都由地面设备进行监测和控制。

16、保持各颗卫星处于同一时间标准GPS时间系统。这就需要地面站监测各颗卫星的时间，求出钟差。然后由地面注入站发给卫星，卫星再由导航电文发给用户设备。 GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。主控站位于科罗拉多的斯平士(Colorado Spings)的联合空间执行中心(CSOC)；三个注入站分别设在大西洋、印度洋和太平洋的三个美国军事基地上，即大西洋的阿松森(Ascension)岛、印度洋的狭哥伽西亚(Diego Garcia)和太平洋的卡瓦加兰(Kwajalein)；五个监测站设在主控站和三个注入站以及夏威夷岛。 监测站的主要任务是对每颗卫星进行观测，并向主控站提供观

17、测数据。每个监控站配有GPS接收机，对每颗卫星长年连续不断地进行观测，每6秒进行一次伪距测量和积分多普勒观测，采集气象要素等数据。监测站是一种无人值守的数据采集中心，受主控站的控制，定时将观测数据送往主控站。五个监测站分布在美国本土和三大洋的美军基地上，保证了全球GPS定轨的精度要求。由这五个监测站提供的观测数据形成了GPS卫星实时发布的广播星历。主控站进行数据采集、计算、传输、诊断、编辑，完成下列功能：(1)采集数据：主控站采集各个监到站所测得的伪距和积分多普勒观测值、气象要素、卫星时钟和工作状态的数据，监测站自身的状态数据。(2)编辑导航电文：根据采集到的全部数据计算出每一颗卫星的星历、时

18、钟改正数、状态数据以及大气改正数，并按一定的格式编辑为导航电文，传送到注入站。(3)诊断功能：对整个地面支撑系统的协调工作进行诊断；对卫星的健康状况进行诊断，并加以编码向用户指示。(4)调整卫星：根据所测的卫星轨道参数，及时将卫星调整到预定轨道，使其发挥正常作用。而且还可以进行卫星调度，用备份卫星取代失效的工作卫星。主控站将编辑的卫星电文传送到位于三大洋的三个注入站，定时将这些信息注入各个卫星，然后由GPS卫星发送给广大用户，这就是所用的广播星历。2.3.3 车载设备 GPS 信号接收机的任务是：捕获按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号， 并跟踪这些卫星的运行；对所接收到的GPS信号进行

19、变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，以及三维速度和时间。 铁路线路区间列车采用GPS进行定位，可在列车上面安装两套GPS接收机来实现系统定位，将GPS接收机安装在列车头部和尾部，这样有助于对多套GPS定位结果及性能进行数据融合，实现定位数据互检校，而且可同时对列车首位跟踪定位，定位及检校的同时实现列车完整性检测。 当车载设备接收到GPS定位信息后，通过接口传送到车载嵌入式微机系统中，再通过无线通信系统传入地面，随后利用通信交换网传到调度中心的主控中心计算机，中心计算机处理后在电子地图上显示列车的运行轨迹。

20、无线通信车载显示器前置放大器1-12信号波道 存储器频率变换器天线单元嵌入式微机系统标频器频率合成器RS232接口微处理器车载传输单元电源接收单元图 2 车载单元天线单元：由接收天线和前置放大器组成。其作用是把来自卫星的信号能量转化为相应的电流量，并经过前置放大器送入射频部分进行交换，以使接收机对信号进行跟踪处理测量。GPS接收机一般采用全向振子天线，小型螺旋天线和微带天线，微带天线是接收天线的主要发展方向。接收单元：包括信号波道，存储器，计算与显示控制和电源部分。其中信号波道是核心部分，它把来自GPS接收天线的卫星信号隔离开来，以便处理和测量。它不是简单的信号波道，由相应的硬件和软件组成，按

21、照波道的工作原理，波道类型可分为码相关型波道，平方型波道和码相位型波道。车载传输单元：RS232通信接口，嵌入式微机系统，车载显示器，无线传输设备组成。嵌入式微机接收并处理GPS信息，由无线传输设备传输及接收定位信息。系统采用的是GPS动态定位，用GPS接收机测定列车的运行轨迹。列车上的GPS接收天线在跟踪GPS卫星的过程中相对地球而运动，接收机用GPS信号实时测得运动载体的状态参数（瞬间三维位置和三维速度）。2.4 GPS基本工作定位原理定位基本关系D = c= c(tPR-tSV)=D：伪距，目标距卫星的计算距离；C：光速；：卫星发送与用户接收之间的时间差；tPR：用户接收时刻；tSV：卫

22、星发送时刻；X、Y、Z：用户空间坐标；Xi、Yi、Zi：卫星空间坐标；图3 卫星定位原理图2.4.1 GPS定位计算由3颗卫星（卫星I、卫星j、卫星k）可以得到3组伪距，从而求解目标的XYZ坐标Di = c= c(tPR-tSVi) Dj = c= c(tPR-tSVj) D k= c= c(tPR-tSVk) 事实上测距存在误差，因此需要再增加观测一颗卫星，以便在存在误差（未知数）的情况下确定目标的XYZ坐标。 时间误差：ti=ti-t; tr=tr-tt: GPS系统原子钟时间；ti：卫星i时钟的钟面时间；tr: 接收机时钟的钟面时间；ti：卫星的时间误差；tr：接收机的时间误差；2.4.

23、2 考虑时间误差后的伪距计算实际观测量Di = c= c(tPR-tSVi)= ctictr+= c(titr)+= ci +图 4 多卫星定位D1= c1+D2= c2+D3= c3+D=4 c4+2.5 GPS误差来源:(1) 卫星星历误差 :卫星的实际位置与预报位置之间的偏差 ;(2) 星钟误差 :卫星钟的实际时间与电文所给出的时间之差 ;(3) 电离层延迟偏差 :电离层中传播的延迟 ;(4) 对流层误差 :较低大气层导致的信号传播延迟 ;(5) 接收机误差 :来源于用户接收机的量化、噪声、动态特性、信道间偏差、多径效应等;(6) SA影响误差 :属于政策性固定误差 ,包括卫星时钟高频抖

24、动 ,导航电文的技术 ,P码采的 AS技术 ; 序号误差源伪距误差空间卫星P码C/A码1卫星时钟钟差及稳定性卫星星历误差3.03.025.05.0二、信号传播3电离层延迟2.05.010.04对流层延时1.01.05多路径效应1.01.0三、接收机6分辨误差测量噪音0.55.071.570总误差6.510.913.9差分 GPS技术DGPS图5 卫星通信链实现 DGPS的常用方法有两种：其一是位置差分法另一种方法是伪距差分法2.5.1.1 位置差分法设基准站的已知精确坐标为(x0 ,y0 ,z0 );基准站的GPS的实测坐标为 (x,y,z)；则坐标的误差修正值为二者之差；移动用户GPS实测坐

25、标为 (xu,yu,zu)；该用户点的实际坐标为：2.5.1.2 伪距差分法基准站测出各卫星伪距i；搜集全部卫星星历；计算出各卫星的地心坐标(xis ,yis ,zis )；基准站已知的准确地心坐标为(x0 ,y0 ,z0 )；求出各卫星到基准站的实距Ris ；可以求出伪距误差修正值i;伪距误差修正值的变化率i;求出用户至卫星的伪距各卫星到基准站的实距 伪距误差修正值伪距误差修正值的变化率用户至卫星的伪距为差分 GPS(DGPS)可以使局部区域的导航定位精度提高到2 5m。然而 ,随着用户和基准站间距离增加 ,就出现了差分 GPS修正误差 ,用户与基准站间距离越大 ,误差越大 ,精度也越低。如

26、果距离超过 1 0 0 km,DGPS中的距离误差修正量一般就不再准确了。差分GPS对测量定位精度的改进表：差分GPS对测量定位精度的改进误差类型GPS(单位：m)DGPS(单位：m)间距（km）0100300500卫星钟误差3.00000卫星星历误差2.400.040.130.22SA ：卫星钟频抖动240.250.250.250.25SA ：人为引入的星历误差2400.431.302.16大气延迟误差：电离层延迟4.000.731.251.60大气延迟误差：对流层延迟0.400.400.400.40基准站接收机误差噪声和多路径误差0.500.500.500.50基准站接收机误差：测量误差0

27、.200.200.200.20DGPS 误差（ms)0.591.111.942.79用户接收机误差1.01.01.01.01.0用户等效距离误差（rms)34.41.161.492.192.96导航精度（2drms）HDOP = 1.5103.23.54.56.68.92.6差分 GPS 差分 GPS可分为二种类型：局域差分GPS(LADGPS)和广域差分GPS(WADGPS)WAGPS利用由一定数目的基准站获得的观测量，估算 GPS卫星的星历误差、GPS卫星时钟误差的等效距离误差(包括 SA误差 )及电离层时滞参数 ,将这些参量发送给用户 ,提高 GPS的定位精度。WADGPS技术的基本思想

28、是对GPS观测量的误差源加以区分， 并对每一个误差源分别加模型化，然后将计算出来的每一个误差源的误差修正值 （差分改正值），通过数据通讯链传输给用户，对用户GPS接收机的观测值误差加以改正，以达到削弱这些误差源影响。WADGPS系统一般由一个主控站、若干个 GPS卫星跟踪站、一个差分信号播发站、若干个监控站、相应的数据通讯网络和若干个用户站组成。WADGPS系统对数据通信的要求是 :(1 )传输数据量大 ;(2 )实时传输 ;(3)高速率 ;(4)传输距离长 ;(5)覆盖面大。2.7 GPS在铁路中的应用全球定位系统（Global Positioning System,GPS）为列车监控系统提

29、供的位置信息。它是以卫星为基础的授时与测距导航无线电导航定位系统，能为车辆等诸多移动站提供精确的三维坐标、速度和时间，是一种最直接、最经济、最可靠和最成熟的技术。伴随着列车一次次的提速，我国铁路整体装备水平正在逐步提高。铁路对系统的安全生产、指挥调度与铁路通信的服务越来越密不可分。采用GPS就可以很好地解决这一问题。将GPS技术运用于铁路，列车调度系统便可高度掌握列车的运行位置，便于跟踪监测。根据机车行车线路的具体路况，将相应的调度命令，对司机进行路况语音提示。这样将大大提高机车的安全性，并缓解司乘人员作业紧张程度；将机车的位置信息及时发送给铁路养护维修人员，从而有利地保证人身安全；同时旅客也

30、可以知道自己所乘坐列车的确切位置和前方车站的有关信息。2.7.1 在高速铁路中的应用 我国铁路第五次大提速中，京广线客车最高运行速度可达170 km/h。为确保列车高速行驶安全，在牵引机车上安装采用最新通信技术的GPS全球卫星定位系统，无线通信列车调度系统和无线车次号系统，三种通信系统的联合构成GPS安全报警系统，使列车在高速行驶的条件下通信联络畅通，定位准确，大大提高了高速铁路行车的安全性。2.7.2 在调度系统中的应用 铁路调度系统需实时监视列车的实时位置，保证列车运行安全。传统的铁路行车指挥调度系统是通过司机与车站值班员，列车调度员三方通话确认列车运行位置，运行时间和运行速度。对列车运行

31、的准确里程和速度，值班员和调度员不清楚，而且受到区段（距离）的极大限制。通过GPS技术和机车上已有的无线列调，机车信号，监控装置，车号识别装置，可以实时地将列车运行的时间，车次，机车号，运行区段（实时位置），运行速度等信息传递到调度监控中心，计算机通过GIS将列车的各种状态信息显示在大屏幕上。车站值班员，各级调度员可以在各调度室通过显示设备直接了解和掌握列车当前位置，车次，行驶速度，机车编号，列车编组情况，车辆编号等。调度监控中心可以将信息实时地发送与之相关的列车司机，司机可以随时掌握前方及后方列车的运行状态。如果发生列车超速，冒进信号，与前方列车相距过近等险情或遇有施工达示（调度命令）时，调

32、度系统的监控中心可以及时做出反应，一方面报警提醒司机，另一方面可以在紧急情况下采取制动措施，保障行车安全。3 中国的北斗卫星导航系统中国此前已成功发射四颗北斗导航试验卫星和八颗北斗导航卫星，将在系统组网和试验基础上，逐步扩展为全球卫星导航系统。第八颗北斗导航卫星于2011年4月10日4时47分发射成功。这次发射标志着北斗区域卫星导航系统的基本系统建成。3.1 中国的北斗卫星发射简介2000年10月31日第一颗“北斗一号”导航卫星发射升空 2000年12月21日第二颗“北斗一号”导航卫星发射升空。 2003年5月25日第三颗“北斗一号”导航定位卫星送入太空。三颗“北斗一号”工作星，组成了完整的“

33、北斗一号”卫星导航定位系统，可以确保全天候、全天时提供卫星导航信息。 2007年2月3日在西昌发射中心用“长征三号甲”火箭将北斗卫星导航4号星发射升空，但一直未能正常运行，但后经西安卫星测控中心科技人员在2个月后，成功排除北斗导航试验卫星星上故障。 2007年4月14日，中国第一颗“北斗二号”导航卫星发生升空。这是一颗中圆轨道卫星（MEO）。 2009年4月15日，中国第二颗“北斗二号”导航卫星发射升空。这是一颗地球同步静止轨道卫星（GEO）。 北斗导航卫星由中国空间技术研究院建造，隶属于中国航天科技集团公司。 2010年1月17日0时12分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成

34、功将第三颗北斗导航卫星送入预定轨道，这标志着北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步，卫星组网正按计划稳步推进。这是一颗地球同步静止轨道卫星（GEO）。 2010年6月2日23时53分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第四颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道，这标志着北斗卫星导航系统组网建设又迈出重要一步。这是一颗地球同步静止轨道卫星（GEO）。 2010年8月1日5时30分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，将第五颗北斗导航卫星成功送入太空预定转移轨道。这是一颗倾斜同步轨道卫星（IGSO）。 2010年11月1日00时26分03秒，中国在西昌卫星发射中心用“长征三

35、号丙”运载火箭，成功将第六颗北斗导航卫星送入太空，这也是2010年连续发射的第四颗北斗导航系统组网卫星。这是一颗地球同步静止轨道卫星（GEO）。 2010年12月18日4时20分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭，成功将第七颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道，也是我国2010年连续发射的第5颗北斗导航系统组网卫星。这是一颗倾斜同步轨道卫星（IGSO）。 2011年4月10日4时47分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭，成功将第八颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道。这是今年北斗导航系统组网卫星的第一次发射，也是中国“十二五”期间的首次航天发射。这是一颗倾斜地球同步轨道卫星（I

36、GSO）。北斗导航系统的特点为建立智能交通铁路运输系统创造了良好的硬件环境，为铁路运输系统和北斗定位信息的融合奠定了强大的基础,能够极大地促进铁路运输的精确化统筹和管理调度。卫星导航将促进传统运输方式实现升级与转型。在铁路运输领域，通过安装卫星导航终端设备，可极大缩短列车行驶间隔时间，降低运输成本，有效提高运输效率。未来，北斗卫星导航系统将提供高可靠、高精度的定位、测速、授时服务，促进铁路交通的现代化，实现传统调度向智能交通管理的转型。结 论全球定位系统（Global Positioning System,GPS）为列车监控系统提供的位置信息。它是以卫星为基础的授时与测距导航无线电导航定位系统

37、，能为车辆等诸多移动站提供精确的三维坐标、速度和时间，是一种最直接、最经济、最可靠和最成熟的技术。GPS是基于卫星发射信号的定位系统，它向全球开放，系统有导航卫星、地面检测站和用户接收机组成。只要在列车两端安装GPS车载接收机和差分误差信息接收器，接收多颗导航定位卫星发送来的定位信息，就可以计算出自己确切的位置，在发送给控制中心，其显著优点就是定位精度高，实现连续定位，实时性好，对于用户来说没有地面设备，节约了大量的安装维护工作。伴随着列车一次次的提速，客运专线、高速铁路的建设，铁路系统的安全生产、指挥调度与铁路通信的服务越来越密不可分。运用GPS系统，可以更好的掌握列车的实时位置，则列车调度系