收藏|GNSS和GPS的區別和聯繫

2021-02-08 51GIS在線課堂

提到GPS,大家自然會想到導航、定位,GPS幾乎是現在智慧型手機中的一項基礎功能。我們了解它是從開車的導航儀、手機的定位開始的,但是它的軍事作用早在海灣戰爭開始就大放光彩,其主要軍事作用有巡航飛彈和精確制導炸彈,為戰鬥機的飛行和投彈提供有利的條件等。

既然定位和導航這麼重要,那我國也要發展自己的衛星導航系統吧!當然,它還有一個比較富有文化內涵的名字:北鬥衛星導航系統。

古時候的人們沒有衛星,也沒有霧霾,但是他們有智慧,通過觀察和思考,人們發現可以利用北鬥七星與北極星來指引方向,甚至是時間。

GNSS和GPS的區別和聯繫

Global PosiTIoning System, GPS

全球定位系統是美國軍民兩用的導航定位衛星系統,GPS以雙頻發射導航信號,頻點L1=1575.42MHz,以正交方式調製了P(Y)碼和C/A碼,在L2=1227.60MHz的頻點上調製了P(Y)碼,通過雙頻發射校正電離層產生的附加延時。

其中,C/A碼的碼速率為1.023Mbps,對應有43dB的處理增益,P(Y)碼速率10.23Mbps,處理增益53dB,GPS信號到達地面的最大信號不超過-153dBW。

它給用戶接收機發送的信息包括衛星狀態、衛星星曆、衛星鐘偏差校正參數以及時間等。

GNSS和GPS的區別和聯繫

Global NavigaTIon Satellite System, GNSS

這是一個統稱,除了包含GPS、GLONASS、GALILEO以及BDS這四大導航衛星系統,還包括日本的MSAS、印度的GAGAN以及尼日尼亞的NIG-GOMSAT-1等。

所以GNSS是以人造衛星作為導航臺的星級無線電導航系統,為全球陸、海、空、天的各類軍民載體提供全天候、高精度的位置、速度和時間信息,又稱為天基定位、導航和授時系統。

①衛星星座:由3個獨立的圓形軌道,30顆GNSS衛星組成(27顆工作衛星,3顆備用衛星) 。衛星的軌道傾角i =56°;衛星的公轉周期T=14h23m14S恆星時;軌道高度H=23616km 。

②地面系統:在歐洲建立2個 控制中心;在全球構建監控網。

③定位原理:與GPS相同。

④定位精度:導航定位精度比目前任何系統都高。

① 1994年開始進入方案論證階段;

② 2003年開始發射兩顆試驗衛星進入試驗階段;

③ 2008年整個伽利略(GNSS)系統建成並投入使用;

GNSS是Global NavigaTIon Satellite System)全球衛星導航系統,是對北鬥系統、GPS、GLONASS、Galileo系統等這些單個衛星導航定位系統的同一稱謂,也可指代他們的增強型系統,又指代所有這些衛星導航定位系統及其增強型系統的相加混合體。也就是說它是由多個衛星導航定位及其增強型系統所拼湊組成的大系統。GNSS是以人造衛星作為導航臺的星級無線電導航系統,為全球陸、海、空、天的各類軍民載體提供全天候、高精度的位置、速度和時間信息,因為它又稱為天基定位、導航和授時系統。

1)一類是利用地球靜止或同步衛星建立的星基增強系統(SBAS),例如美國的廣域增強系統。每個SBAS星座通常由2~3顆地球靜止衛星組成,他們發射不加密的L1信號,從中播發偽距差分校正量、完好性信息和導航信息。新一代SBAS將增加播發一個寬帶民用信號,比如WAAS和EGNOS將分別在GPS的L5和Galileo的E5a/E5b波段上增加播發此類寬帶民用信號。

2)另一類是路基增強系統(GBAS),例如美國的還是差分GPS(MDGPS)和局域增強系統(LAAS)以及壓的路及區域增強系統(GRAS)。

GNSS和GPS的區別和聯繫

根據三球交匯定點的原理,用戶終端通過無源接收衛星信息,並根據時差自行計算到衛星的距離,根據三維的距離公式,依靠3個方程得到用戶終端的位置信息,原理上使用3顆衛星可達到定位的目的。

但是,衛星時鐘和用戶終端使用的時鐘不同步,無法通過時差來精確計算距離,故需要第4顆衛星來進行鐘差的解算,再根據計算出的三維位置進一步換算為經緯度和海拔高度。具體實現技術可以參考專業書籍。



伴隨GNSS在大地測量、工程測量、航測和遙感、地籍測量、地形測量中的廣泛應用,如何掌握GNSS測量涉及到的坐標系統和時間系統,明確GNSS定位原理與方法、熟悉常用的GNSS預處理軟體和處理軟體,成為各測繪地信企業亟待解決的問題。為幫助各企事業單位把握GNSS最新進展趨勢,全面了解GNSS系統,更好地利用WinTEQC等軟體解決實際工作問題,中科地信(北京)遙感信息技術研究院特舉辦「全球導航衛星系統GNSS精密數據處理關鍵技術與方法」精講班。


一、培訓對象:

(一)各省(自治區、直轄市)的測繪、規劃、林業、水利、地礦、農業、交通、環境監測、氣象、海洋、國土管理及信息服務等行業的主管領導和技術骨幹。

(二)企事業研究院(所)、大專院校及勘察、勘探、勘測院、所、隊的領導與技術骨幹。


二、培訓時間、地點:

2019年09月20日—09月23日(20日全天報到)   陝 西 * 西 安


三、培訓收益:

學習GNSS中時間換算,下載觀測文件和星曆文件的方法;

了解GNSS文件的命名規則和發現觀測數據中一些簡單錯誤;

掌握三維坐標和二維坐標之間的坐標轉換的技巧;

掌握GPS水準高程擬合的方法;

l可利用TBC軟體解算中長基線(300km以下)和CosaGPS進行網平差;

解決常見GNSS基線解算中基線解算和網平差存在的問題。


四、課程大綱:


五、主講專家: 

馬下平,同濟大學大地測量學與測量工程專業博士,主要從事ITRF組合解算、GNSS精密定位、GNSS完好性監測等方面的理論研究。主持和參與縱向課題7項,發表學術論文20餘篇。曾參與成灌高速鐵路CPIII測量、「陸態網絡」7個並址站的聯測項目、「陸態網絡」GNSS基準站的數據處理、廣州市CORS站數據處理與已有坐標系統的整合等多個實踐項目。


六、教學模式: 技巧講解 + 案例演示  + 疑難解答 + 達標測評。

七、培訓費用:

    A類:3280元/人(含報名、培訓、資料、稅費),食宿可安排,費用自理。

    B類:4280元/人(含報名、培訓、資料、證書申報、稅費等),食宿可統一安排,費用自理。

課程學習考核通過後由工業和信息化部人才交流中心頒發地理信息系統應用師《高級》證書,請學員準備電子版照片、身份證複印件、學歷複印件發送到gsj@china3s.com.cn。 


八、增值服務:

參會2人以上單位,可免費獲得51GIS學院最新推出的《Arcgis全系統應用(整套工具)》網課一套,共計75課時800分鐘,價值2000元。企業若提供企業及產品信息,也可在中科地信自媒體平臺上宣傳推廣。

九、報名聯繫

  聯繫人:史銀雷

  電  話:13241850614(同微信)

  郵  箱:631165373@qq.com


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