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《衛(wèi)星導(dǎo)航概述》(2)幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除,謝謝!本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除,謝謝!本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除,謝謝!本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除,謝謝!《衛(wèi)星導(dǎo)航概述》(2)幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)第1章:緒論第2章:GNSS簡介第3章:GPS坐標(biāo)和時(shí)間系統(tǒng)第4章:GPS衛(wèi)星軌道第5章:GPS信號(hào)構(gòu)造和導(dǎo)航電文第6章:GPS接收機(jī)第7章:GPS導(dǎo)航觀測量和誤差分析第8章:GPS定位原理第9章:整周模糊度技術(shù)衛(wèi)星導(dǎo)航原理及應(yīng)用技術(shù)第1章:緒論衛(wèi)星導(dǎo)航原理及應(yīng)用技術(shù)第10章:差分GPS技術(shù)第11章:速度、姿態(tài)和時(shí)間測量第12章:干擾和抗干擾技術(shù)第13章:高靈敏度接收機(jī)技術(shù)第14章:完好性監(jiān)測技術(shù)第15章:組合導(dǎo)航技術(shù)第16章:其它應(yīng)用技術(shù)衛(wèi)星導(dǎo)航原理及應(yīng)用技術(shù)第10章:差分GPS技術(shù)衛(wèi)星導(dǎo)航原理及應(yīng)用技術(shù)第1章:概述1.1什么是導(dǎo)航?1.2我們?yōu)槭裁葱枰獙?dǎo)航?1.3導(dǎo)航歷史回憶1.4現(xiàn)代導(dǎo)航系統(tǒng)1.5導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用第1章:概述1.1什么是導(dǎo)航?什么是導(dǎo)航?導(dǎo)航就是平安有效的從一個(gè)地點(diǎn)到達(dá)另一個(gè)地點(diǎn).什么是導(dǎo)航?導(dǎo)航就是平安有效的從一個(gè)地點(diǎn)到達(dá)另一但是這里是哪里?我們?yōu)槭裁葱枰獙?dǎo)航?你就在這里.我在哪?但是這里是哪里?我們?yōu)槭裁葱枰獙?dǎo)航?你就在這里.我在哪?你在哪?你能在地圖上找到你現(xiàn)在的位置嗎?你能在黑夜里返回你現(xiàn)在的位置嗎?你在哪?你能在地圖上找到你現(xiàn)在的位置嗎?導(dǎo)航歷史早在公元前3500年前,人類就有歷史記載用大船裝在貨物進(jìn)展商業(yè)貿(mào)易的歷史。這標(biāo)志了人類導(dǎo)航藝術(shù)的誕生。早期的導(dǎo)航家都是在靠近海岸線用肉眼觀察陸地標(biāo)記或者大地特性來區(qū)分方向的。他們通常白天行駛,晚上找個(gè)平靜的港口拋錨。他們沒有航海圖,但他們列出了所需的方向,類似于今天的巡航向?qū)?.導(dǎo)航歷史早在公元前3500年前,人類就有歷史記載導(dǎo)航歷史當(dāng)他們?cè)诳床坏酱箨懙臅r(shí)候,他們通過在白天觀察太陽的位置,晚上觀察北極星的位置來區(qū)分南北方向。導(dǎo)航歷史當(dāng)他們?cè)诳床坏酱箨懙臅r(shí)候,他們通過在白早期的航海家們總是在靠近海岸線的附近白天活動(dòng),當(dāng)天氣不好或者晚上的時(shí)候不出?;顒?dòng)。在中世紀(jì),歐洲的航海家們?cè)谡麄€(gè)冬季都不出?;顒?dòng)。這樣就自然的限制的他們的活動(dòng)范圍。大范圍的航海活動(dòng)必然會(huì)帶來風(fēng)險(xiǎn)。

導(dǎo)航歷史早期的航海家們總是在靠近海岸線的附近白天活動(dòng),當(dāng)天氣古代導(dǎo)航工具直角器〔Cross-staff〕標(biāo)尺〔Back-staff〕古代導(dǎo)航工具直角器〔Cross-staff〕標(biāo)尺〔Back-四分儀〔Quadrant〕航海員星盤〔Mariner‘sAstrolabe〕星盤〔Astrolabe〕夜間記時(shí)儀器〔Nocturnal〕古代導(dǎo)航工具四分儀〔Quadrant〕航海員星盤星盤〔Astrolab指南針-中國古代導(dǎo)航工具漢朝〔BC.206-AD.220〕南宋〔AD.1127-1279〕北宋〔AD.960-1127〕北宋〔AD.960-1127〕指南針-中國古代導(dǎo)航工具漢朝南宋北宋北宋導(dǎo)航的兩個(gè)關(guān)鍵因素確定地球上的位置現(xiàn)在時(shí)間是幾點(diǎn)?導(dǎo)航的兩個(gè)關(guān)鍵因素確定地球上的位置航海過程在JamesCook〔1728-1779〕以前,船的平安行駛依靠原始的導(dǎo)航技術(shù),這些技術(shù)能夠粗略的給出船的位置。在航海的過程中,船員們需要知道兩條信息:他們?cè)诘厍蛏系慕?jīng)度和緯度的位置坐標(biāo),以及準(zhǔn)確的將坐標(biāo)值映射到地圖上。航海過程在JamesCook〔1728-緯度和經(jīng)度緯度SN經(jīng)度EW緯度和經(jīng)度緯度SN經(jīng)度EW航海過程緯度可以通過觀察太陽、月亮和星星的運(yùn)動(dòng)來判斷。經(jīng)度的判斷比較困難,必須計(jì)算出地球上不同地點(diǎn)的時(shí)差。航海過程緯度可以通過觀察太陽、月亮和星星的運(yùn)動(dòng)來判斷。緯度和經(jīng)度緯度和經(jīng)度0?位于赤道90?N在北極點(diǎn)北京市的緯度是多少?南極的緯度是多少?緯度0?位于赤道緯度經(jīng)度經(jīng)線位于南北幾點(diǎn)之間的連線。0?經(jīng)過英國的格林威治。負(fù)的經(jīng)度為西經(jīng),正的為東經(jīng)北京市的經(jīng)度是多少?經(jīng)度經(jīng)線位于南北幾點(diǎn)之間的連線。地圖18世紀(jì)的“精度〞地圖能夠給我們提供很多信息,告訴我們當(dāng)時(shí)的導(dǎo)航精度有多高。人民曾經(jīng)很長一段時(shí)間用來測量大地經(jīng)度和緯度的值,并且取得了很大成功。地圖18世紀(jì)的“精度〞地圖能夠給我們提供很多信息,告專業(yè)工具航海家們?cè)缙谑褂玫墓ぞ咧荒艽致缘亩ㄎ?/p>

六分儀六分儀能夠測量位于水平面以上物體的仰角〔北極星、太陽等〕,經(jīng)常用于尋找緯度專業(yè)工具航海家們?cè)缙谑褂玫墓ぞ咧荒艽致缘亩ㄎ恢改厢樣糜谥敢较蛲ㄟ^記錄通過的步伐來測量距離或者速度、經(jīng)歷過的時(shí)間等指南針通航位推測法航位推測法在長距離的航行中會(huì)帶來很大誤差如果從紐約到倫敦,當(dāng)旅行完畢時(shí),在95%的定位精度下,將會(huì)累積175英里的誤差航位推測法航位推測法在長距離的航行中會(huì)帶來很大誤差早期導(dǎo)航工具的弱點(diǎn)早期的導(dǎo)航工具有著眾多的不確定性因素,以至于繪制的世界地圖不夠準(zhǔn)確指南針依賴于北地磁極點(diǎn)與北地球自傳軸點(diǎn)重合〔事實(shí)不是這樣!〕陸地導(dǎo)航依靠地面地標(biāo)的輔助,然后將這些地名映射到地圖上來對(duì)行車進(jìn)展校準(zhǔn)這些技術(shù)不適于海上應(yīng)用早期導(dǎo)航工具的弱點(diǎn)早期的導(dǎo)航工具有著眾多的不確定性因素,以至海上導(dǎo)航文藝復(fù)興時(shí)期,海上航線遇到的最大困難就是怎么確定經(jīng)度問題。六分儀能夠?yàn)楹I虾骄€提供緯度位置指南針能夠?yàn)楹胶L峁┓较蛐畔⒌悄銋s不知道向東或者向西行駛了多少

海上導(dǎo)航文藝復(fù)興時(shí)期,海上航線遇到的最大困難就是怎么確定經(jīng)度一個(gè)很好的例子一個(gè)很好的例子經(jīng)度1707年,10月22號(hào),由于航位推測法的錯(cuò)誤,導(dǎo)致2000多人死亡的海難。1717年,anne女皇宣稱,如果誰能夠?qū)⒑胶5慕?jīng)度準(zhǔn)確度保持到1/2度〔相當(dāng)于在平行于赤道行駛30英里〕,將對(duì)他懸賞20000英鎊。經(jīng)度1707年,10月22號(hào),由于航位推測法的錯(cuò)誤,導(dǎo)致20主要導(dǎo)航系統(tǒng)INS:慣性導(dǎo)航系統(tǒng)CNS:天文導(dǎo)航系統(tǒng)TAN:地形輔助導(dǎo)航RNS:無線電導(dǎo)航系統(tǒng)GNSS:全球?qū)Ш较到y(tǒng)新導(dǎo)航定位技術(shù)主要導(dǎo)航系統(tǒng)INS:慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣性導(dǎo)航原理慣性導(dǎo)航原理慣性導(dǎo)航原理慣性導(dǎo)航原理《衛(wèi)星導(dǎo)航概述》-教學(xué)課件慣性導(dǎo)航原理慣性導(dǎo)航原理按照慣性測量裝置在載體上的安裝方式,可分為:平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)按照慣性測量裝置在載體上的安裝方式,可分為:平臺(tái)方式:保持傳感器的姿態(tài)這種方法將IMU相對(duì)于周邊環(huán)境的姿態(tài)保持不變。

平臺(tái)方式:保持傳感器的姿態(tài)這種方法將IMU相對(duì)于周捷聯(lián)方式:固定慣性測量單元〔IMU〕這種方法適用于安裝小的和高精度的慣性測量單元。這比平臺(tái)方法先進(jìn)的多,適用于重量輕、體積小、功率低和高精度的場合。底側(cè)必須安裝一個(gè)帶有范圍大的角度計(jì)的陀螺儀來感知機(jī)身的運(yùn)動(dòng),以及一臺(tái)高速的計(jì)算機(jī)來進(jìn)展坐標(biāo)轉(zhuǎn)換運(yùn)算。捷聯(lián)方式:固定慣性測量單元〔IMU〕這種方法適用于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)〔INS〕慣性導(dǎo)航系統(tǒng)〔INS〕慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的構(gòu)造圖慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的構(gòu)造圖捷聯(lián)慣性導(dǎo)航單元構(gòu)造圖捷聯(lián)慣性導(dǎo)航單元構(gòu)造圖慣性導(dǎo)航系統(tǒng)〔INS〕慣性導(dǎo)航系統(tǒng)〔INS〕環(huán)行激光陀螺儀環(huán)行激光陀螺儀MEMS-INSMEMS-INS《衛(wèi)星導(dǎo)航概述》-教學(xué)課件《衛(wèi)星導(dǎo)航概述》-教學(xué)課件《衛(wèi)星導(dǎo)航概述》-教學(xué)課件CNS-天球?qū)Ш较到y(tǒng)天球?qū)Ш绞侨祟惱锰枴⑿切?、月亮和行星來定位的一門藝術(shù)和科學(xué)。CNS-天球?qū)Ш较到y(tǒng)天球?qū)Ш绞侨祟惱锰?、星星、月CNS-天球?qū)Ш较到y(tǒng)CNS-天球?qū)Ш较到y(tǒng)CNS-天球?qū)Ш较到y(tǒng)CNS-天球?qū)Ш较到y(tǒng)地形輔助導(dǎo)航系統(tǒng)〔TANS〕地形輔助導(dǎo)航系統(tǒng)〔TANS〕地形輔助導(dǎo)航系統(tǒng)〔TANS〕地形輔助導(dǎo)航系統(tǒng)〔TANS〕典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)1.伏爾(VOR)導(dǎo)航系統(tǒng)

2.多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)

3.羅蘭C導(dǎo)航系統(tǒng)

4.塔康導(dǎo)航系統(tǒng)

5.奧米加導(dǎo)航系統(tǒng)6.聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)JTIDS典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)1.伏爾(VOR)導(dǎo)航系統(tǒng)

2.有源和無源無線電導(dǎo)航系統(tǒng)有源和無源無線電導(dǎo)航系統(tǒng)電子測距系統(tǒng)電子測距系統(tǒng)典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)伏爾(VOR)導(dǎo)航系統(tǒng)VHFOmnidirectionalRange—VOR

空中導(dǎo)航用的甚高頻全向信標(biāo)。這種系統(tǒng)能使機(jī)上接收機(jī)在伏爾地面臺(tái)任何方向上和伏爾信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)測定相對(duì)于該臺(tái)的磁方位角。伏爾導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)于30年代,是為了抑制中波和長波無線電信標(biāo)傳播特性不穩(wěn)定、作用距離短的缺點(diǎn)而研制的導(dǎo)航系統(tǒng),是甚高頻〔108~118兆赫〕視線距離導(dǎo)航系統(tǒng)。飛機(jī)飛行高度在4400米以上時(shí),穩(wěn)定的作用距離可達(dá)200公里以上。

典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)伏爾(VOR)導(dǎo)航系統(tǒng)典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)它由機(jī)載甚高頻全向信標(biāo)接收機(jī)、顯示器和地面甚高頻全向方位導(dǎo)航臺(tái)組成。導(dǎo)航臺(tái)發(fā)射以30轉(zhuǎn)/秒旋轉(zhuǎn)的心臟線方向圖,在機(jī)載接收機(jī)輸出端產(chǎn)生30赫的正弦波,其相位隨飛機(jī)相對(duì)導(dǎo)航臺(tái)的位置而變化,稱為可變相位信號(hào)。與此同時(shí),導(dǎo)航臺(tái)還發(fā)射一個(gè)以固定30赫參考頻率調(diào)制的全向信號(hào)。在機(jī)載接收機(jī)輸出端又得到一個(gè)不變相位的30赫正弦波,稱為基準(zhǔn)相位信號(hào)。在地面導(dǎo)航臺(tái)中使這兩個(gè)30赫低頻信號(hào)的相位在磁北子午線上一樣。比較機(jī)載接收機(jī)輸出的兩個(gè)信號(hào)的相位,可確定地面導(dǎo)航臺(tái)相對(duì)飛機(jī)的方位角,并將這方位角顯示在顯示器上。如果與測距器〔DME〕組成伏爾-DME標(biāo)準(zhǔn)近程導(dǎo)航系統(tǒng),還可測出飛機(jī)至導(dǎo)航臺(tái)的距離,據(jù)此可確定飛機(jī)在空間的位置。典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)它由機(jī)載甚高頻全向信標(biāo)接典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)伏爾〔VOR〕伏爾〔VOR〕典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)

利用多普勒效應(yīng)實(shí)現(xiàn)無線電導(dǎo)航的機(jī)載系統(tǒng)。它由脈沖多普勒雷達(dá)、航向姿態(tài)系統(tǒng)、導(dǎo)航計(jì)算機(jī)和控制顯示器等組成。它也是用航位推算法利用航行速度三角形定位和定向。70年代以后,多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)已和飛行控制系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、火力控制系統(tǒng)等組成綜合航空電子系統(tǒng),統(tǒng)一顯示,綜合控制。

典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)

羅蘭C導(dǎo)航系統(tǒng)遠(yuǎn)程雙曲線無線電導(dǎo)航系統(tǒng),簡稱遠(yuǎn)程導(dǎo)航,作用距離為2000km。采用幾何定位法。它由設(shè)在地面的一個(gè)主臺(tái)與2—3個(gè)副臺(tái)合成的臺(tái)鏈和飛機(jī)上的接收設(shè)備組成。測定主、副臺(tái)脈沖信號(hào)的時(shí)間差和相位差即獲得飛機(jī)到兩臺(tái)的距離差不變的的航跡是一條雙曲線。再測定主臺(tái)與另一副臺(tái)的距離差又得到一條雙曲線,兩條雙曲線的交點(diǎn)是飛機(jī)在空中的位置。

典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)

羅蘭C導(dǎo)航系統(tǒng)羅蘭-C羅蘭-C是由美國的海岸警衛(wèi)隊(duì)在50年代末研制成功的。導(dǎo)航方式跟羅蘭-A根本一樣,但作用距離可以到達(dá)1000海里,可以用作遠(yuǎn)程導(dǎo)航系統(tǒng)。目前,北大西洋、北太平洋、地中海、中國沿海、美國外鄉(xiāng)和蘇聯(lián)〔現(xiàn)在的俄羅斯〕總共建立了60多個(gè)臺(tái)站。1975年,羅蘭-C被美國宣布為標(biāo)準(zhǔn)航海導(dǎo)航系統(tǒng)。羅蘭-C羅蘭-C是由美國的海岸警衛(wèi)隊(duì)在50年代末研制成羅蘭-C雙曲線定位原理羅蘭-C雙曲線定位原理羅蘭-C信號(hào)脈沖構(gòu)造和序列羅蘭-C信號(hào)脈沖構(gòu)造和序列羅蘭-C接收機(jī)T.I.9000

羅蘭-C接收機(jī)T.I.9000羅蘭-C在北美的基站位置羅蘭-C在北美的基站位置羅蘭-C范圍羅蘭-C范圍典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)

塔康導(dǎo)航系統(tǒng)——近程極坐標(biāo)式無線電導(dǎo)航系統(tǒng),作用距離為400~500km。它由機(jī)上發(fā)射與接收設(shè)備、顯示器和地面臺(tái)組成。它也采用幾何定位法.其測向原理與伏爾導(dǎo)航系統(tǒng)相似,也是測地面相對(duì)飛機(jī)的方位角相距離。

奧米加導(dǎo)航系統(tǒng)——超遠(yuǎn)程雙曲線無線電導(dǎo)航系統(tǒng),作用距離可達(dá)l萬多公里

只要設(shè)置8個(gè)地面臺(tái),就可以覆蓋全球。它由機(jī)上接收裝置、顯示器和地面發(fā)射臺(tái)組成,其原理與羅蘭C導(dǎo)航系統(tǒng)相似,是雙曲線幾何定位法。

典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)

塔康導(dǎo)航系統(tǒng)——近程極坐標(biāo)式JTIDSJTIDS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)新型導(dǎo)航定位技術(shù)脈沖星導(dǎo)航新型導(dǎo)航定位技術(shù)脈沖星導(dǎo)航新型導(dǎo)航定位技術(shù)量子導(dǎo)航新型導(dǎo)航定位技術(shù)量子導(dǎo)航新型導(dǎo)航定位技術(shù)重力導(dǎo)航新型導(dǎo)航定位技術(shù)重力導(dǎo)航新型導(dǎo)航定位技術(shù)磁力導(dǎo)航新型導(dǎo)航定位技術(shù)磁力導(dǎo)航新型導(dǎo)航定位技術(shù)冷原子導(dǎo)航新型導(dǎo)航定位技術(shù)冷原子導(dǎo)航新型導(dǎo)航定位技術(shù)視覺導(dǎo)航新型導(dǎo)航定位技術(shù)視覺導(dǎo)航坦克坦克汽車汽車航空母艦航空母艦巡洋艦巡洋艦潛艇潛艇民航民航戰(zhàn)斗機(jī)戰(zhàn)斗機(jī)《衛(wèi)星導(dǎo)航概述》-教學(xué)課件導(dǎo)彈導(dǎo)彈旅行者號(hào)航天飛船旅行者號(hào)航天飛船《衛(wèi)星導(dǎo)航概述》(2)幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除,謝謝!本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除,謝謝!本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除,謝謝!本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除,謝謝!《衛(wèi)星導(dǎo)航概述》(2)幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)第1章:緒論第2章:GNSS簡介第3章:GPS坐標(biāo)和時(shí)間系統(tǒng)第4章:GPS衛(wèi)星軌道第5章:GPS信號(hào)構(gòu)造和導(dǎo)航電文第6章:GPS接收機(jī)第7章:GPS導(dǎo)航觀測量和誤差分析第8章:GPS定位原理第9章:整周模糊度技術(shù)衛(wèi)星導(dǎo)航原理及應(yīng)用技術(shù)第1章:緒論衛(wèi)星導(dǎo)航原理及應(yīng)用技術(shù)第10章:差分GPS技術(shù)第11章:速度、姿態(tài)和時(shí)間測量第12章:干擾和抗干擾技術(shù)第13章:高靈敏度接收機(jī)技術(shù)第14章:完好性監(jiān)測技術(shù)第15章:組合導(dǎo)航技術(shù)第16章:其它應(yīng)用技術(shù)衛(wèi)星導(dǎo)航原理及應(yīng)用技術(shù)第10章:差分GPS技術(shù)衛(wèi)星導(dǎo)航原理及應(yīng)用技術(shù)第1章:概述1.1什么是導(dǎo)航?1.2我們?yōu)槭裁葱枰獙?dǎo)航?1.3導(dǎo)航歷史回憶1.4現(xiàn)代導(dǎo)航系統(tǒng)1.5導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用第1章:概述1.1什么是導(dǎo)航?什么是導(dǎo)航?導(dǎo)航就是平安有效的從一個(gè)地點(diǎn)到達(dá)另一個(gè)地點(diǎn).什么是導(dǎo)航?導(dǎo)航就是平安有效的從一個(gè)地點(diǎn)到達(dá)另一但是這里是哪里?我們?yōu)槭裁葱枰獙?dǎo)航?你就在這里.我在哪?但是這里是哪里?我們?yōu)槭裁葱枰獙?dǎo)航?你就在這里.我在哪?你在哪?你能在地圖上找到你現(xiàn)在的位置嗎?你能在黑夜里返回你現(xiàn)在的位置嗎?你在哪?你能在地圖上找到你現(xiàn)在的位置嗎?導(dǎo)航歷史早在公元前3500年前,人類就有歷史記載用大船裝在貨物進(jìn)展商業(yè)貿(mào)易的歷史。這標(biāo)志了人類導(dǎo)航藝術(shù)的誕生。早期的導(dǎo)航家都是在靠近海岸線用肉眼觀察陸地標(biāo)記或者大地特性來區(qū)分方向的。他們通常白天行駛,晚上找個(gè)平靜的港口拋錨。他們沒有航海圖,但他們列出了所需的方向,類似于今天的巡航向?qū)?.導(dǎo)航歷史早在公元前3500年前,人類就有歷史記載導(dǎo)航歷史當(dāng)他們?cè)诳床坏酱箨懙臅r(shí)候,他們通過在白天觀察太陽的位置,晚上觀察北極星的位置來區(qū)分南北方向。導(dǎo)航歷史當(dāng)他們?cè)诳床坏酱箨懙臅r(shí)候,他們通過在白早期的航海家們總是在靠近海岸線的附近白天活動(dòng),當(dāng)天氣不好或者晚上的時(shí)候不出?;顒?dòng)。在中世紀(jì),歐洲的航海家們?cè)谡麄€(gè)冬季都不出?;顒?dòng)。這樣就自然的限制的他們的活動(dòng)范圍。大范圍的航海活動(dòng)必然會(huì)帶來風(fēng)險(xiǎn)。

導(dǎo)航歷史早期的航海家們總是在靠近海岸線的附近白天活動(dòng),當(dāng)天氣古代導(dǎo)航工具直角器〔Cross-staff〕標(biāo)尺〔Back-staff〕古代導(dǎo)航工具直角器〔Cross-staff〕標(biāo)尺〔Back-四分儀〔Quadrant〕航海員星盤〔Mariner‘sAstrolabe〕星盤〔Astrolabe〕夜間記時(shí)儀器〔Nocturnal〕古代導(dǎo)航工具四分儀〔Quadrant〕航海員星盤星盤〔Astrolab指南針-中國古代導(dǎo)航工具漢朝〔BC.206-AD.220〕南宋〔AD.1127-1279〕北宋〔AD.960-1127〕北宋〔AD.960-1127〕指南針-中國古代導(dǎo)航工具漢朝南宋北宋北宋導(dǎo)航的兩個(gè)關(guān)鍵因素確定地球上的位置現(xiàn)在時(shí)間是幾點(diǎn)?導(dǎo)航的兩個(gè)關(guān)鍵因素確定地球上的位置航海過程在JamesCook〔1728-1779〕以前,船的平安行駛依靠原始的導(dǎo)航技術(shù),這些技術(shù)能夠粗略的給出船的位置。在航海的過程中,船員們需要知道兩條信息:他們?cè)诘厍蛏系慕?jīng)度和緯度的位置坐標(biāo),以及準(zhǔn)確的將坐標(biāo)值映射到地圖上。航海過程在JamesCook〔1728-緯度和經(jīng)度緯度SN經(jīng)度EW緯度和經(jīng)度緯度SN經(jīng)度EW航海過程緯度可以通過觀察太陽、月亮和星星的運(yùn)動(dòng)來判斷。經(jīng)度的判斷比較困難,必須計(jì)算出地球上不同地點(diǎn)的時(shí)差。航海過程緯度可以通過觀察太陽、月亮和星星的運(yùn)動(dòng)來判斷。緯度和經(jīng)度緯度和經(jīng)度0?位于赤道90?N在北極點(diǎn)北京市的緯度是多少?南極的緯度是多少?緯度0?位于赤道緯度經(jīng)度經(jīng)線位于南北幾點(diǎn)之間的連線。0?經(jīng)過英國的格林威治。負(fù)的經(jīng)度為西經(jīng),正的為東經(jīng)北京市的經(jīng)度是多少?經(jīng)度經(jīng)線位于南北幾點(diǎn)之間的連線。地圖18世紀(jì)的“精度〞地圖能夠給我們提供很多信息,告訴我們當(dāng)時(shí)的導(dǎo)航精度有多高。人民曾經(jīng)很長一段時(shí)間用來測量大地經(jīng)度和緯度的值,并且取得了很大成功。地圖18世紀(jì)的“精度〞地圖能夠給我們提供很多信息,告專業(yè)工具航海家們?cè)缙谑褂玫墓ぞ咧荒艽致缘亩ㄎ?/p>

六分儀六分儀能夠測量位于水平面以上物體的仰角〔北極星、太陽等〕,經(jīng)常用于尋找緯度專業(yè)工具航海家們?cè)缙谑褂玫墓ぞ咧荒艽致缘亩ㄎ恢改厢樣糜谥敢较蛲ㄟ^記錄通過的步伐來測量距離或者速度、經(jīng)歷過的時(shí)間等指南針通航位推測法航位推測法在長距離的航行中會(huì)帶來很大誤差如果從紐約到倫敦,當(dāng)旅行完畢時(shí),在95%的定位精度下,將會(huì)累積175英里的誤差航位推測法航位推測法在長距離的航行中會(huì)帶來很大誤差早期導(dǎo)航工具的弱點(diǎn)早期的導(dǎo)航工具有著眾多的不確定性因素,以至于繪制的世界地圖不夠準(zhǔn)確指南針依賴于北地磁極點(diǎn)與北地球自傳軸點(diǎn)重合〔事實(shí)不是這樣!〕陸地導(dǎo)航依靠地面地標(biāo)的輔助,然后將這些地名映射到地圖上來對(duì)行車進(jìn)展校準(zhǔn)這些技術(shù)不適于海上應(yīng)用早期導(dǎo)航工具的弱點(diǎn)早期的導(dǎo)航工具有著眾多的不確定性因素,以至海上導(dǎo)航文藝復(fù)興時(shí)期,海上航線遇到的最大困難就是怎么確定經(jīng)度問題。六分儀能夠?yàn)楹I虾骄€提供緯度位置指南針能夠?yàn)楹胶L峁┓较蛐畔⒌悄銋s不知道向東或者向西行駛了多少

海上導(dǎo)航文藝復(fù)興時(shí)期,海上航線遇到的最大困難就是怎么確定經(jīng)度一個(gè)很好的例子一個(gè)很好的例子經(jīng)度1707年,10月22號(hào),由于航位推測法的錯(cuò)誤,導(dǎo)致2000多人死亡的海難。1717年,anne女皇宣稱,如果誰能夠?qū)⒑胶5慕?jīng)度準(zhǔn)確度保持到1/2度〔相當(dāng)于在平行于赤道行駛30英里〕,將對(duì)他懸賞20000英鎊。經(jīng)度1707年,10月22號(hào),由于航位推測法的錯(cuò)誤,導(dǎo)致20主要導(dǎo)航系統(tǒng)INS:慣性導(dǎo)航系統(tǒng)CNS:天文導(dǎo)航系統(tǒng)TAN:地形輔助導(dǎo)航RNS:無線電導(dǎo)航系統(tǒng)GNSS:全球?qū)Ш较到y(tǒng)新導(dǎo)航定位技術(shù)主要導(dǎo)航系統(tǒng)INS:慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣性導(dǎo)航原理慣性導(dǎo)航原理慣性導(dǎo)航原理慣性導(dǎo)航原理《衛(wèi)星導(dǎo)航概述》-教學(xué)課件慣性導(dǎo)航原理慣性導(dǎo)航原理按照慣性測量裝置在載體上的安裝方式,可分為:平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)按照慣性測量裝置在載體上的安裝方式,可分為:平臺(tái)方式:保持傳感器的姿態(tài)這種方法將IMU相對(duì)于周邊環(huán)境的姿態(tài)保持不變。

平臺(tái)方式:保持傳感器的姿態(tài)這種方法將IMU相對(duì)于周捷聯(lián)方式:固定慣性測量單元〔IMU〕這種方法適用于安裝小的和高精度的慣性測量單元。這比平臺(tái)方法先進(jìn)的多,適用于重量輕、體積小、功率低和高精度的場合。底側(cè)必須安裝一個(gè)帶有范圍大的角度計(jì)的陀螺儀來感知機(jī)身的運(yùn)動(dòng),以及一臺(tái)高速的計(jì)算機(jī)來進(jìn)展坐標(biāo)轉(zhuǎn)換運(yùn)算。捷聯(lián)方式:固定慣性測量單元〔IMU〕這種方法適用于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)〔INS〕慣性導(dǎo)航系統(tǒng)〔INS〕慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的構(gòu)造圖慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的構(gòu)造圖捷聯(lián)慣性導(dǎo)航單元構(gòu)造圖捷聯(lián)慣性導(dǎo)航單元構(gòu)造圖慣性導(dǎo)航系統(tǒng)〔INS〕慣性導(dǎo)航系統(tǒng)〔INS〕環(huán)行激光陀螺儀環(huán)行激光陀螺儀MEMS-INSMEMS-INS《衛(wèi)星導(dǎo)航概述》-教學(xué)課件《衛(wèi)星導(dǎo)航概述》-教學(xué)課件《衛(wèi)星導(dǎo)航概述》-教學(xué)課件CNS-天球?qū)Ш较到y(tǒng)天球?qū)Ш绞侨祟惱锰?、星星、月亮和行星來定位的一門藝術(shù)和科學(xué)。CNS-天球?qū)Ш较到y(tǒng)天球?qū)Ш绞侨祟惱锰?、星星、月CNS-天球?qū)Ш较到y(tǒng)CNS-天球?qū)Ш较到y(tǒng)CNS-天球?qū)Ш较到y(tǒng)CNS-天球?qū)Ш较到y(tǒng)地形輔助導(dǎo)航系統(tǒng)〔TANS〕地形輔助導(dǎo)航系統(tǒng)〔TANS〕地形輔助導(dǎo)航系統(tǒng)〔TANS〕地形輔助導(dǎo)航系統(tǒng)〔TANS〕典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)1.伏爾(VOR)導(dǎo)航系統(tǒng)

2.多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)

3.羅蘭C導(dǎo)航系統(tǒng)

4.塔康導(dǎo)航系統(tǒng)

5.奧米加導(dǎo)航系統(tǒng)6.聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)JTIDS典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)1.伏爾(VOR)導(dǎo)航系統(tǒng)

2.有源和無源無線電導(dǎo)航系統(tǒng)有源和無源無線電導(dǎo)航系統(tǒng)電子測距系統(tǒng)電子測距系統(tǒng)典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)伏爾(VOR)導(dǎo)航系統(tǒng)VHFOmnidirectionalRange—VOR

空中導(dǎo)航用的甚高頻全向信標(biāo)。這種系統(tǒng)能使機(jī)上接收機(jī)在伏爾地面臺(tái)任何方向上和伏爾信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)測定相對(duì)于該臺(tái)的磁方位角。伏爾導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)于30年代,是為了抑制中波和長波無線電信標(biāo)傳播特性不穩(wěn)定、作用距離短的缺點(diǎn)而研制的導(dǎo)航系統(tǒng),是甚高頻〔108~118兆赫〕視線距離導(dǎo)航系統(tǒng)。飛機(jī)飛行高度在4400米以上時(shí),穩(wěn)定的作用距離可達(dá)200公里以上。

典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)伏爾(VOR)導(dǎo)航系統(tǒng)典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)它由機(jī)載甚高頻全向信標(biāo)接收機(jī)、顯示器和地面甚高頻全向方位導(dǎo)航臺(tái)組成。導(dǎo)航臺(tái)發(fā)射以30轉(zhuǎn)/秒旋轉(zhuǎn)的心臟線方向圖,在機(jī)載接收機(jī)輸出端產(chǎn)生30赫的正弦波,其相位隨飛機(jī)相對(duì)導(dǎo)航臺(tái)的位置而變化,稱為可變相位信號(hào)。與此同時(shí),導(dǎo)航臺(tái)還發(fā)射一個(gè)以固定30赫參考頻率調(diào)制的全向信號(hào)。在機(jī)載接收機(jī)輸出端又得到一個(gè)不變相位的30赫正弦波,稱為基準(zhǔn)相位信號(hào)。在地面導(dǎo)航臺(tái)中使這兩個(gè)30赫低頻信號(hào)的相位在磁北子午線上一樣。比較機(jī)載接收機(jī)輸出的兩個(gè)信號(hào)的相位,可確定地面導(dǎo)航臺(tái)相對(duì)飛機(jī)的方位角,并將這方位角顯示在顯示器上。如果與測距器〔DME〕組成伏爾-DME標(biāo)準(zhǔn)近程導(dǎo)航系統(tǒng),還可測出飛機(jī)至導(dǎo)航臺(tái)的距離,據(jù)此可確定飛機(jī)在空間的位置。典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)它由機(jī)載甚高頻全向信標(biāo)接典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)伏爾〔VOR〕伏爾〔VOR〕典型的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)

利用多普勒效應(yīng)實(shí)現(xiàn)無線電導(dǎo)航的機(jī)載系統(tǒng)。它由脈沖多普勒雷達(dá)、航向姿態(tài)系統(tǒng)、導(dǎo)航計(jì)算機(jī)和控制顯示器等組成。它也是用航位推算法利用航行速度三角形定位和定向。70年代以后,多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)已和飛行控制系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、火力控制系統(tǒng)等組成綜合航空電子系統(tǒng),統(tǒng)一顯示,綜合控制。

典型的

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