现代导航技术详解:GPS系统与导航原理

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"这份复习资料详细介绍了现代导航技术,涵盖了从传统的陆基导航到GPS全球定位系统的各个方面。它深入解析了现代导航的特点、首选导航源,以及GPS系统的基础知识,包括卫星数量、轨道参数、导航定位原理、接收机类型、信号频率、误差源和坐标系等关键概念。" 在传统导航领域,主要依赖陆基导航设施,如VOR、DME、NDB、TACAN、ILS和MLS等导航源,这些系统受到地形和自然环境的限制,通常需要从一个导航台飞到另一个导航台。而现代导航则强调基于性能、FMS管理、飞行制导和多维度的集成导航,首选导航源是全球导航卫星系统(GNSS),例如GPS。 GPS系统由24颗卫星构成,分布在6个轨道上,每个轨道上有4颗卫星,轨道倾角为55度,周期约为11小时58分钟。GPS导航定位的基本原理是通过接收机接收到卫星信号中的导航电文,测量信号传播的延迟时间(伪距)来确定位置。接收机可以输出三维位置和时间信息,根据不同的分类标准,可以分为星载、弹载、机载、车载、船载、手持等不同类型,以及测量、导航、定位、授时等不同用途的接收机。 GPS卫星广播的L1和L2载波频率分别为1575.42MHz和1227.60MHz。民用测距码为C/A码,码长1023bit,周期1毫秒;军用或授权用户的高精度导航使用P(Y)码。GPS导航定位误差主要来源于星钟误差、星历误差、相对论效应、电离层附加延迟误差、对流层附加延迟误差、多径效应误差、观测误差、时钟误差和天线相位中心的位置误差。 GPS导航定位参考的坐标系是地心地固坐标系(ECEF),通常采用WGS84坐标系。GPS系统由空间段、地面控制段和用户段三部分组成,空间段负责发送导航信号,地面控制段进行卫星监控和数据注入,用户段则是接收并处理这些信号的GPS接收机。 这份复习资料是了解现代导航系统特别是GPS技术的理想资源,对于学习者掌握导航原理、理解GPS系统的工作方式和误差分析,以及熟悉相关坐标系有极大的帮助。