卫星导航技术在民用航空领域的应用课件.ppt

卫星导航技术在民用航空领域的应用 微波着陆系统是按照传统导航方法产生的，很早被写入附件10。延续飞信号导航方法 新航行系统概念的出现，改变了传统模式发展的前程。新概念 新技术 新应用 其中最具有影响力的是：卫星导航系统和所需导航性能。 飞数据 新航行系统中的两个重要标志 卫星导航技术改变了导航方法， 飞信号?飞数据 所需导航性能概念良性发展， “所需性能的” ?“基于性能的” 一、关于卫星导航系统 的完整概念 卫星导航系统的完整概念 0. 序 —— 智能手机实现定位 1. GPS系统概况 2. 四星定位原理 3. 卫星导航系统误差源 4. 星基导航系统的性能指标 5. 差分GPS(DGPS) 6. 本地增强系统（LAAS） 卫星导航系统的完整概念(续) 7. 广域增强系统（WAAS） 8. 基于航空器的增强系统（ABAS） 9. 基于卫星的增强系统(SBAS) 10. 陆基增强系统(GBAS) 11. 全球定位系统比较 12. 卫星导航应用举例 智能手机实现定位 手机定位服务又叫做移动位置服务。通过电信移动运营商的网络(如GSM网、CDMA网)获取移动用户的位置信息(经纬度坐标)。 手机定位条件 智能手机 + 支持蓝牙连接和扩展存储卡 + 蓝牙GPS + GPS导航软件和地图。 扩展存储卡是用来安装GPS导航软件和地图数据。卫星信号是直线传播的，应该尽量让蓝牙GPS接收设备处于露天和开放的环境，以保障定位。 智能手机上的电子地图 智能手机定位所需设备 智能手机应用环境 智能手机定位的支持系统 智能手机上的定位显示 显示中的门道 智能手机上显示数据是否都可用？ 如何定位精度高低判断？ 从对DOP值的认识，理解卫星导航系统工作的基本原理。 1. GPS系统概况 全球定位系统(Global?Positioning?System?- GPS）是以人造卫星组网为基础的无线电导航定位系统。是美国在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的第二代卫星导航系统。在海、陆、空环境下实现全球全天候全功能实时导航与定位功能。 GPS系统的组成 GPS卫星星座（空间段） 地面监控系统（控制段） GPS信号接收机（用户段） GPS卫星星座（空间段） GPS是建在天上的导航系统 三个部分有各自独立的功能和作用，缺一不可。全球监控，维持费用高。 2. 四星定位原理 在GPS系统运行中，24颗卫星周而复始在轨运行，地球任何地方至少都可以收到三颗以上卫星信号。当接收机收到三颗或三颗以上卫星信号后，就可以计算出接收机所在位置地理坐标。如果收到四颗卫星，便能计算出海拔高程。 GPS卫星使用的原子钟，提供最精确时间。 卫星定位几何原理 站星距离（空间直角坐标系） 伪距概念（等效误差） 位置解算方程 伪距 = 真实距离 + 钟差影响 卫星导航可以达到的精度 3. 卫星导航系统误差源 与信号传播有关的：电离层 对流层 多路径 与卫星有关的：时钟漂移 卫星几何分布 星历误差 人为误差 与接收机有关的：时钟误差 电路延迟 计算误差 信号处理方法 卫星定位精度 DOP （Dilution of Precision）是卫星定位参数减精度因子，用来刻画所测得的经度、纬度在各方向或量纲上漂移的程度。 实际应用中，DOP参数有 HDOP、VDOP、TDOP、PDOP和GDOP之分。 PDOP的几何意义及大小 用户定位误差 用户定位误差 = 用户等效距离误差×定位减精度因子 E = URA × PDOP 其中，URA由导航电文给定（人为误差） 90年代期间，URA=32； 当前URA=2，最差的为4 利用PDOP判断手机定位的精度！ 智能手机上的定位显示 PDOP值的性质 单点定位时， PDOP值与观测到的卫星的数量与分布有关，表示了卫星定位的几何条件。 PDOP值越小，定位的几何条件好。 定位误差与卫星分布有关 4. 星基导航系统的性能指