GNSS測量定位技術(shù)理論知識第四講GNSS衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)主講：郭玉珍1

GNSS的全稱

GNSS是GlobalNavigationSatelliteSystem的縮寫，譯為全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)和全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)。泛指所有的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，包括全球的、區(qū)域的和增強的，如美國的GPS、俄羅斯的Glonass、歐洲的Galileo、中國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，以及相關(guān)的增強系統(tǒng)，如美國的WAAS（廣域增強系統(tǒng)）、歐洲的EGNOS（歐洲靜地導航重疊系統(tǒng)）和日本的MSAS（多功能運輸衛(wèi)星增強系統(tǒng)）等，還涵蓋在建和以后要建設(shè)的其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)。2GNSS能為我們提供什么高精度、全天時、全天候的定位、導航和授時服務(wù)3GNSS包括的定位系統(tǒng)有哪些GPS衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)GLONASS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)、Galileo衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)QZSS準天頂衛(wèi)星系統(tǒng)IRNSS印度區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)WAAS廣域增強系統(tǒng)EGNOS歐洲靜地衛(wèi)星導航重疊系統(tǒng)DORIS星載多普勒無線電定軌定位系統(tǒng)PRARE精確距離及其變率測量系統(tǒng)GAGANGPS靜地衛(wèi)星增強系統(tǒng)4GNSS是由誰開發(fā)的系統(tǒng)開發(fā)國家或部門研發(fā)時間覆蓋區(qū)域GPS美國國防部1973年開始方案論證（1974~1978年）系統(tǒng)論證（1979~1987年）生產(chǎn)試驗（1988~1993年）全球GLONASS前蘇聯(lián)研發(fā)，1996年由俄羅斯接替1982年開始全球5GNSS是由誰開發(fā)的系統(tǒng)開發(fā)國家或部門研發(fā)時間覆蓋區(qū)域Galileo歐盟1978年方案認證和初步設(shè)計階段定義階段開發(fā)階段部署階段商業(yè)運行階段全球COMPASS中國1985年提出，1994年1月立項研制建設(shè)試驗階段2012年覆蓋亞太地區(qū)2020年建成全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)北斗一號：區(qū)域北斗二號：全球6GNSS是由誰開發(fā)的系統(tǒng)開發(fā)國家或部門研發(fā)時間覆蓋區(qū)域QZSS日本概念研究階段（2003年）系統(tǒng)定義和設(shè)計階段（2004～2005年）開發(fā)階段（2006年以后）東亞和大洋洲地區(qū)IRSS印度2006年開始印度境內(nèi)和周邊EGNOS歐盟委員會、歐洲航天局、以及歐洲航空安全組織面向歐盟27國免費提供服務(wù)MSAS日本氣象局和日本交通部1996年開始實施系統(tǒng)覆蓋范圍為日本所有飛行服務(wù)區(qū)，也可為亞太地區(qū)的機動用戶播發(fā)氣象數(shù)據(jù)信息7系統(tǒng)部分組件作用GPS地面監(jiān)控部分2個主控站、5個監(jiān)測站和4個注入站測定衛(wèi)星軌道、計算衛(wèi)星鐘改正值空間衛(wèi)星部分21＋3顆衛(wèi)星分布在6個軌道面上，運行周期11小時58分，衛(wèi)星高度為20200km提供衛(wèi)星星歷、高精度原子鐘、L1，L2載波、偽隨機碼用戶部分GPS接收機接收衛(wèi)星發(fā)射的導航信號，測定接收機所在三維位置及時間GPS系統(tǒng)組成8GNSS信號表衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)載波信號測距碼導航電文載波頻率(MHz)波長(cm)GalileoE11575.42019.0測距碼導航電文E61278.75023.4E51191.79525.2E5a1176.45025.5E5b1207.14024.8COMPASSB11561.098B1頻點I支路測距碼碼速率為2.046Mcps，碼長為2046chips任務(wù)1-1職業(yè)崗位分析9GNSS坐標系統(tǒng)表衛(wèi)星導航系統(tǒng)GPSGLONASS坐標系統(tǒng)名WGS-84PZ-90長半軸（m）63781376378136短半軸6356752.3142地球引力常數(shù)（m3/s2）3986005×1083986004.4×108地球自轉(zhuǎn)角速度（rad/s）7292115×10-117292115×10-11扁率1/298.2572235631/289.257839303任務(wù)1-1職業(yè)崗位分析10GNSS時間系統(tǒng)表衛(wèi)星導航系統(tǒng)時間系統(tǒng)名稱說明GPSGPS時GPS時的起始歷元為1980年1月6日0h（UTC），此時TAI（國際原子時）–UTC（協(xié)調(diào)世界時）=19s。GPS時不作閏秒調(diào)整，在任何時候都在整數(shù)秒上與TAI相差19s，即TAI–GPSTime≈19s，它與UTC的差為GPSTime–UTC≈DTAI–19s。任務(wù)1-1職業(yè)崗位分析11GNSS時間系統(tǒng)表衛(wèi)星導航系統(tǒng)時間系統(tǒng)名稱說明GLONASSGLONASS時GLONASS系統(tǒng)通過一組氫原子鐘構(gòu)成的GLONASS中央同步器來維持時間系統(tǒng)。GLONASS時間系統(tǒng)與UTC時間聯(lián)系緊密，但有一個3小時的常數(shù)偏移，即莫斯科時間和格林尼治時差。任務(wù)1-1職業(yè)崗位分析12衛(wèi)星導航系統(tǒng)時間系統(tǒng)名稱說明Galileo伽利略系統(tǒng)時間伽利略系統(tǒng)時間（GST）是一個連續(xù)的原子時系統(tǒng)，它與國際原子時（TAI）有一個標稱常數(shù)偏差（也即整數(shù)秒）。與協(xié)調(diào)世界時（UTC）相比，由于跳秒的插入，模除1s后小數(shù)秒是可變的。GNSS時間系統(tǒng)表任務(wù)1-1職業(yè)崗位分析13衛(wèi)星導航系統(tǒng)時間系統(tǒng)名稱說明COMPASS北斗時（BDT）是一個連續(xù)的時間系統(tǒng)，秒長取國際單位制SI秒，起始歷元為2006年1月1日0時0分0秒?yún)f(xié)調(diào)世界時（UTC）。BDT與UTC的偏差保持在100納秒以內(nèi)（模1秒）。GNSS時間系統(tǒng)表任務(wù)1-1職業(yè)崗位分析14項目小結(jié)GNSS系統(tǒng)全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)

GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)

GLONASS衛(wèi)星定