卫星定位导航系统的应用与复习精华.pdf

简介：
本PDF整合了卫星定位导航系统的核心理论和最新进展，涵盖其在交通、军事及民用领域的广泛应用，并精选关键知识点进行深入解析。 卫星定位导航系统（GNSS）是一种利用导航定位卫星发射的信号来确定载体位置的技术手段。GPS是其中的一种实现方式，它具备全球连续覆盖、功能多样及高精度的特点。 在设计GPS时计划提供两种服务：精密定位服务(PPS)和标准定位服务(SPS)。前者通过P码进行精确定位，仅限于本国军方及其盟国以及获得许可的民间用户使用；后者则利用CA码为普通用户提供位置信息，其精度相对较低。 为了保障国家安全，美国政府确立了两项政策：选择性可用性（SA）和防欺骗技术(AS)。前者旨在降低民用定位服务的精确度以保护军事优势；而后者则是防止敌对势力干扰P码信号的技术措施。 展望未来，GPS的发展目标是在21世纪内实现全面向基于空间技术系统的转变，并通过增加在轨卫星数量、加载第二民用C/A码和增设第三频率等手段来提高系统性能。同时还将建立广域差分增强系统WAAS和军用差分增强系统WAGE。 从组成上看，GPS由三部分构成：即空间段（包括24颗运行于不同轨道面的卫星）、地面控制段以及用户设备端。其中每颗卫星都位于平均高度为20,200公里、倾斜55度的轨道上，并以11小时58分钟的时间周期绕地球运转。 此外，GPS系统还涉及到了两种坐标系：空间直角坐标系和大地坐标系；前者虽然在计算距离与方位时较为简单，但由于缺乏直观性而不适合直接标示于地图之上。而高斯投影则是目前包括中国、德国及俄罗斯在内的多个国家广泛采用的地图投影方式之一。 总之，GPS作为全球定位系统的代表，在军事以及民用领域都发挥着举足轻重的作用，并将继续向着更高精度与更广覆盖的目标迈进。