衛星導航技術

衛星導航技術是採用導航衛星對地面、海洋、空中和空間用戶進行導航定位的技術。導航衛星如同太空燈塔。衛星導航綜合了傳統導航的優點,實現了全球、全天候、高精度的導航定位。

基本介紹

  • 中文名:衛星導航技術
  • 外文名:GPS
  • 時間:1964年
  • 分類:都卜勒測速、時間測距
發展歷史,工作原理,技術用途,系統組成,

發展歷史

1964年美國建成了“子午儀”號衛星導航系統,為核潛艇和水面艦艇等導航定位,1967年起開放民用。1973年美國軍方始研製性能更優越的“導航星”全球定位系統(GPS),在1991年的海灣戰爭中得到廣泛使用。
衛星導航技術

工作原理

衛星導航分為都卜勒測速、時間測距等方法。都卜勒測速定位是用戶測量實際接收到的信號頻率與衛星發射的頻率之間的都卜勒頻移,並根據衛星的軌道參數,算出用戶的位置。時間測距導航定位是用戶測量系統中4顆(或3顆)衛星發來信號的傳播時間,然後完成一組包括4個(或3個)方程式的數學模型運算,可得出用戶位置。“導航星”全球定位系統(GPS)採用這種方法實現定位。

技術用途

衛星導航位置精度可達幾米,民用幾十米。GPS已廣泛用於軍事,如車輛、坦克、火炮和步兵定位;引導海上艦隊的會合、進出港領航與登入;給反潛、布雷、掃雷、搜尋、營救和發射飛彈提供精確的位置信息;飛機精確投彈,一發射飛彈,照相偵察,實施空中支援、會合與加油,以及空中交通管制等;戰略飛彈精確制導,提高命中精度;低軌道偵察和監視衛星對目標精確定位和測圖,以及為戰略防禦計畫的戰場管理、通信、指揮和控制提供統一的坐標系統等。
“導航星”全球定位系統(GPS)由24顆衛星組成(其中3顆備用),均勻分布在6個軌道上,高度約2萬公里,傾角63°。它於1993年6月提前建成,已廣泛用於軍事,定位精度可達幾米,測速精度高於0.l米/秒,授時精度優於1微秒。

系統組成

衛星導航系統由導航衛星、地面台站和用戶定位設備三個部分組成。導航衛星是衛星導航系統的空間部分,由多顆導航衛星構成空間導航網。地面台站通常包括跟蹤站、遙測站、計算中心、注入站及時間統一系統等部分,用於跟蹤、測量、計算及預報衛星軌道並對星上設備的工作進行控制管理。用戶定位設備通常由接收機、定時器、數據預處理機、計算機和顯示器等組成。它接收衛星發來的微弱信號,從中解調並譯出衛星軌道參數和定時信息等,同時測出導航參數,再由計算機算出用戶的位置坐標和速度矢量分量。用戶定位設備分為單人(如手持GPS接收機)、車載、艦載、機載、彈載和星載等多種類型。

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