绪论2相关定位技术.ppt

1。空间定位技术的发展
2。GPS定位系统
3。GLONASS定位系统
4。GALILEO定位系统
5。双星定位系统
6。GPS在国民经济建设中的应用
空间定位技术的发展
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1。空间定位技术的发展
20世纪上半叶，几何大地测量以三角测量和水准测量为主。无线电电子学的发展，出现了高精度的电磁波测距仪。通过野外测角、测距、测高差计算大地点的平面（或球面）坐标和高程。
◆50年代末，人造卫星的出现，为大地测量带来了崭新的面貌。随之出现了卫星大地测量方法。首先是由短期的观测数据求定了精确的地球扁率，接着推证了南北半球的不对称性。
◆60年代:甚长基线干涉测量技术（VLBI）实现长距离高精度测量。它可以测定地球自转参数和板块运动。
◆70年代 1）卫星多普勒技术得到了广泛的应用，使得大地测量 定位发生了巨大的变革；2）海洋卫星测高（SA）技术，为大地测量应用于海洋学研究开辟了道路；3）激光对卫星测距（SLR）技术，与VLBI技术一样，不仅可用于高精度定位，还可以测定地球自转参数和板块运动，推动了地球动力学的发展。高精确度提供地球监测网与协议地球参考框架。
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◆80年代，全球定位系统（GPS）得到了全面发展，由于它具有用途广泛、定位精度高、观测简便及经济效益显著等特点，使大地测量发生了一场深刻的技术革命。
以上这些卫星测量技术，形成了大地测量学的一个新的分支学科——卫星大地测量学。
卫星大地测量、甚长基线干涉测量（VLBI）、激光对卫星测距（SLR）、海洋卫星测高等空间大地测量技术又属于空间大地测量学（Space Geodesy）的内容。
大地测量领域中出现的空间大地测量技术，使经典大地测量学进入了空间大地测量学的新时代。1）测量精度、作用范围 2）丰富了大地测量学的内容，并展示了新的发展方向 3）密切了与地球物理学、地质学和天文学的联系 。
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早期的***技术
1 卫星摄影三角测量
2 卫星激光测距SLR (Satellite Laser Ranging)
3 甚长基线射电干涉测量VLBI (Very Long Baseline Radio Interferometry)
4 子午卫星导航系统NNSS (Navy Navigation Satellite System)
全球定位系统GPS (Global Positioning System)
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(1) 卫星摄影测量—卫星测向三角网
在AB两点同时观测卫星S1的方向r1和r2
在AB两点同时观测卫星S2的方向r3和r4
观测的方向用天球坐标（αδ）表示
计算地面AB的方向rAB：
AB=n1xn2，
n1=r1xr2，n2=r3xr4
根据AB和AC的方向计算出角度BAC
S1
S2
A
B
C
地面
D
r1
r2
r3
r4
AB
→
→
→
→
→
n1
n2
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DRS卫星摄影仪
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卫星跟踪摄影仪
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(2) 卫星激光测距（SLR）
在ABC三个已知点上同时测定至卫星S1的三个距离，可以计算出S1的空间坐标；同理可测定S2、S3的坐标
在未知点D上和ABC三点同步观测卫星S1、S2、S3的距离值，同样可以计算出D点的坐标
测距及相对定位精度可达厘米级
s1
s2
s3
A
B
C
D
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卫星激光测距仪
仪器构成：激光发射、接收望远镜，卫星跟踪望远镜，光电转换器件，计数器，驱动机构，控制部分等
测程： 50M~8000KM
测距精度：厘米级
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(3) 甚长基线干涉测量（VLBI）
在相距一定距离的两个测站点上分别安置射电仪，描准宇宙中同一射电源，同步接收射电源发射的电磁波，经事后处理，计算出两测站之间的空间距离
测程：可达数千KM
测距精度：厘米级
天线直径：几十CM~数KM
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