卫星导航定位系统

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卫星导航定位系统时间同步技术研究

作者：朱克家 周田 马江威 吕京龙 来源：《电子技术与软件工程》2015年第15期

摘 要

时间测试是卫星导航定位系统测量距离的基础，而确保卫星定位和定轨的前提则是各观测量时间的同步性，所以，时间同步技术是卫星导航定位系统发展建设的关键环节。本文就当前卫星导航定位系统常用的时间同步技术进行研究，对其工作原理等相关情况进行分析。 【关键词】卫星导航定位 时间同步技术 常用技术 分析研究

随着国民经济的不断发展和军事战争的现代化，二者对卫星导航定位的依赖性也逐渐加深，使得卫星导航定位已经成为了当今社会必不可少的一项重要组成。我国为了满足民生发展的需要，于上世纪末建立起了导航定位试验系统，并应于与各项领域中。虽然卫星导航定位在应用时不需要考虑到时间同步性的问题，但是，时间同步技术在卫星导航定位的建设与运行维护中占有重要的地位，是其中的一项关键性技术与基本工作，其技术的好坏将直接影响卫星导航定位的工作性能。

1 卫星导航定位中时间同步原理 1.1 时间同步技术的起

卫星导航定位原理与应用,GPS

卫 星 导 航 定 位 原 理 与 应 用第一章 绪论1.1 引言 1.2 GPS简史 1.3 GPS概述 1.4 GPS升级计划 1.5 欧洲GALILEO系统 1.6 俄罗斯GLONASS系统 1.7 中国北斗系统 1.8 GPS增强措施 1.9 GNSS市场及应用导航技术的发展? 导航定义 能使运载工具/人从一个地方到达另一地方的技术 (科学)。 ? 导航辅助装置 北极星；指南针；经纬/水准仪；无线电 时钟；汽车里程表 无线电导航辅助装置(能够发射电学信号) ? 导航方法 用户通过来自一个/多个无线电导航辅助装置的信 号计算其空间位置(有些装置可提供速度和时间)。 ? 无线电导航分类 地基无线电导航和天基无线电导航导航技术的发展-续 导航技术的发展 续1? 地基无线电导航 (大多数)地基无线电导航辅助装置的精度与 工作频率成正比。 --通常高精度导航系统使用较短波长无线电 波，但用户必须在视距以内。 --较长波长的无线电导航系统不受视距限制， 但导航精度较低。导航技术的发展-续 导航技术的发展 续2? 早期的天基无线电导航 美国海军导航卫星系统(Transit) [已于1996/12/31停用] 俄

惯性导航系统（INS与全球卫星定位系统（GPS

1摘要

目前飞行器所使用的导航系统，能适应全天候、全球性应用的确实不多。传统无线电导航,如塔康（TACAN等，在应用上存有很多的限制和不便之处。而为改善

此缺点,一套不需要其它外来的辅助装置，就可提供所有的导航资料，让飞行员参考的惯性导航系统（Inertial Navigation System，虽已被成功发展并广为应用,但其在系统上的微量位置误差会随飞行时间的平方成正比累积，因此长时间飞行会严重影响到导航精确度，如果没有适当的修正，位置误差在一个小时内会累积超过300米。另一套精密的导航系统GPS ,其误差虽不会随时间改变,但GPS并非万能,有优点, 也有先天的缺陷，它在测量高机动目标时容易脱锁并且会受到外在环境及电磁干扰, 再者GPS短时间的相对误差量大于INS，若只依靠它来做导航或控制，会造成相反效果。所以在导航系统设计上,常搭配惯性系统来使用，正巧GPS与INS有互补的作用,可经过一套运算法则，将两者优点保留,去除缺点,本文即针对两种导航系统特性进行探讨，并利用卡尔曼滤波器法则完成简易测量数据关系推导，设计一套

“ GPS/INS&合式导航系统”。

2前言

早期舰船航行常利用领航方法”来决定

北斗卫星导航系统

（一）概述

北斗卫星导航系统﹝BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System﹞是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。系统建设目标是：建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统，促进卫星导航产业链形成，形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系，推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。

北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，地面段包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站，用户段包括北斗用户终端以及与其他卫星导航系统兼容的终端。

（二）发展历程

卫星导航系统是重要的空间信息基础设施。中国高度重视卫星导航系统的建设，一直在努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航系统。2000年，首先建成北斗导航试验系统，使我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。该系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域，产生显著的经济效益和社会效益。特别是在2008年北京奥运会、汶川抗震救灾中发挥了重要作用。为更好地服务于国家建设与发展，满足全球应

次

北京市天驰律师事务所

关于上海华联商厦股份有限公司与 上海市第一百货商店股份有限公司合并的

法 律 意 见 书

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二○○四年四月

北京市天驰律师事务所 关于吸收合并的法律意见书

目 录

一、华联商厦的主体资格 二、第一百货的主体资格 三、本次合并的批准和授权 四、华联商厦的股本及演变 五、本次合并方案

六、存续公司上市的实质条件 七、华联商厦的独立性 八、华联商厦的业务 九、关联交易及同业竞争 十、华联商厦的主要资产 十一、华联商厦的重大债权、债务 十二、与本次合并相关债务的处理 十三、华联商厦章程的制定与修改

十四、华联商厦的税务及与本次合并相关税务的处理 十五、诉讼、仲裁或行政处罚 十六、本次合并的信息披露

十七、本次合并预案说明书法律风险的评价 十八、结论意见

1

北京市天驰律师事务所 关于吸收合并的法律意见书

北京市天驰律师事务所

关于上海华联商厦股份

全球卫星定位系统

全球衛星定位系統

（Global Positioning System, GPS）

1、全球衛星定位系統（Global Positioning System, GPS）的原理與應用

1、什麼是GPS？

全球衛星定位系統，原本是美國國防部因應軍事定時、定位及導航系統等用途而發展，當時美國海軍需要利用衛星幫助其攜帶核武器的潛艇進行導航，因而發展了現今所用的系統。1983年9月1日韓航的007次班機在蘇聯領空被擊落後，由雷根總統下達命令將全球定位系統開放給民間作為商業及測量使用。2000年五月美國總統柯林頓解除了對民用GPS的精準度干擾後，商業用GPS的精準度大增。目前GPS結合衛星和無線電技術，在衛星導航上提供了精確、持續、全天候、全球性的定位、速度及時間資訊。

究竟GPS全球定位系統是怎麼運作的？其實，道理並不難懂。簡言之，導航衛星的發射者會持續追蹤衛星的正確位置，在固定軌道運行的衛星會將運行資料及精確時間投射至地面監控站，只要持有GPS接收設備，便可解析衛星的距離及方位；當衛星訊號增至兩顆，即可概括算出所在位置的圓形範圍，增至三顆衛星時，訊號會和地球表面有一個交會點，解析交會點，就能算出自己在地球上的精準位置了。目前我們用來定位的人造衛

卫星定位导航程序设计(测绘工程本科适用) 主讲：王甫红

武汉大学 测绘学院 空间定位与导航工程研究所

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第六章 卫星位置、速度、钟差 和钟漂计算

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第一节 数据来源

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常数 3.1415926535898c 2.99792458 108 m s

真空中的光速 GM

3.986005 1014 m 3 s

2

编程时，这些 double型的常 量的取值尽可 能精确

e 7.2921151467 10 5 rad s

地球自转角速度

卫星星历toe , A , e, M 0 , , i0 , n, i IDOT , Cus , Cuc , Crs , Crc , Cis , Cic toc , ClkBias, ClkDrift , ClkDriftRate4

广播星历toe , A , e, M 0 , , i0 ,

n, i IDOT , Cus , Cuc , Crs , Crc , Cis ,

四大卫星导航系统伪距单点定位性能对比

摘要 引言

卫星导航定位系统的成功产生，促进了卫星导航定位市场这一新兴产业的发展。全球卫星导航业务一直被美国的GPS即全球定位系统（Global Positioning System）所垄断。目前，GPS以其技术优势和廉价的使用成本，在全球得到广泛应用，涉及野外勘探、陆路运输、海上作业及航空航天等诸多行业，其相关产品和服务市场的年产值达80亿美元，成为当今国际公认的八大无线产业之一。

然而在海湾战争和阿富汗战争期间，欧洲使用的GPS系统曾经受到限制，而且定位精度也有所下降;尤其在科索沃战争中，美国还曾经单方面关闭过巴尔干地区的民用导航信号源。

GPS是美国从本世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。在美国全面研制成功并运用到民事和军事领域后，全球各个大国发现了其潜在危机以及机遇。

随后，是俄罗斯的卫星系统“格洛纳斯GLONASS”，是俄语中“全球卫星导航系统GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE”的缩写。最早开发于苏联时期，后由俄罗斯继续该计划。俄罗斯199

北斗导航定位系统应用领域分析

一、北斗导航定位系统概述

1、北斗导航定位系统发展

中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统（BDS）和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。 2、北斗导航定位系统构成

北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，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，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。

北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，中国计划2012年左右，“北斗”系统将覆盖亚太地区，2020年左右覆盖全球。中国正在实施北斗卫星导航系统建设，已成功发射16颗北斗导航卫星。根据系统建设总体规划，2012年左右，系统将首先具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力。2020年左右，建成覆盖全球

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安徽工业大学工商学院 毕业设计（论文）说明书

毕业设计(论文)任务书

课题名称 专 业 专业班级 姓 名 学 号

毕业设计(论文)的主要内容及要求：

1

按用户要求实现系统功能，即在汽车定位导航系统中，进行汽车定位的基本设置，并且对汽车移动的轨迹进行绘制操作，最后可以打印报表和轨迹图到Excel。 2 3

设计界面友好，方便用户使用，数据库的设计符合规范。

按照各阶段要求提供相应的文档：数据流图、数据字典、功能说明，数据结构说明，具体详见论文中的内容。 4 5

软件及开发工具：编程语言C#，编程工具VS2010，数据库MS sql server 2008。 完成5000字的外文翻译。

北斗汽车定位导航系统 计算机科学与技术

计

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