车辆卫星定位监控系统应用与管理(张新光).ppt

1、安全环保与节能部安全环保与节能部2012年年6月月车辆卫星定位监控系统应用与管理目录目录1 1卫星定位系统的原理及发展过程卫星定位系统的原理及发展过程2 2车辆卫星定位监控终端技术及应用车辆卫星定位监控终端技术及应用3 3车辆卫星定位监控平台技术及应用车辆卫星定位监控平台技术及应用4 4卫星定位监控系统法规及标准解析卫星定位监控系统法规及标准解析5 5车辆卫星定位监控系统建设与管理车辆卫星定位监控系统建设与管理目录目录1 1原理及发展过程原理及发展过程2 2终端技术及应用终端技术及应用3 3平台技术及应用平台技术及应用4 4法规及法规及标准标准解析解析5 5系统建设与管理系统建设与管理1.1

2、1.1 卫星定位系统定义卫星定位系统定义1.2 1.2 卫星定位系统分类卫星定位系统分类1 1.3.3 卫星定位系统原理卫星定位系统原理1 1.4.4 卫星定位系统应用卫星定位系统应用41.1卫星定位系统定义p基本定义：基本定义：利用定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球利用定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球卫星定位系统，简称卫星定位系统，简称卫星定位系统卫星定位系统。p基本功能：基本功能：它能够实时测量它能够实时测量“四度四度”：经度、纬度、高度、速度。：经度、纬度、高度、速度。51.2卫星定位系统分类（GPS）61.2卫星定位系统分类（GPS）G G

3、P PS S是是英英文文G Gl lo ob ba al l P Po os si it ti io on ni in ng g S Sy ys st te em m（全全球球定定位位系系统统）的的简简称称。G GP PS S起起始始于于1 19 95 58 8年年美美国国军军方方的的一一个个项项目目（子子午午仪仪卫卫星星定定位位系系统统T Tr ra an ns si it t），1 19 96 64 4年年投投入入使使用用。2 20 0世世纪纪7 70 0年年代代，美美国国陆陆海海空空三三军军联联合合研研制制了了新新一一代代卫卫星星定定位位系系统统G GP PS S 。主主要要目目的的是是

4、为为陆陆海海空空三三大大领领域域提提供供实实时时、全全天天候候和和全全球球性性的的导导航航服服务务，并并用用于于情情报报收收集集、核核爆爆监监测测和和应应急急通通讯讯等等一一些些军军事事目目的的，经经过过2 20 0余余年年的的研研究究实实验验，耗耗资资3 30 00 0亿亿美美元元，到到1 19 99 94 4年年，全全球球覆覆盖盖率率高高达达9 9 8 8%的的2 24 4颗颗G G P P S S卫卫星星星星座座己己布布设设完完成成。71.2卫星定位系统分类（GPS）GPS卫星定位系星定位系统的的发展展历程程第一阶段第一阶段（1973-1979）第二阶段第二阶段（1979-1984）第三

5、阶段第三阶段（1994）第第一一阶阶段段为为方方案案论论证证和和初初步步设设计计阶阶段段。从从1973年年到到1979年年，共共发发射射了了4颗颗试试验验卫卫星星。研研制制了了地地面面接接收收机机及及建建 立立 地地 面面 跟跟 踪踪 网网。第第二二阶阶段段为为全全面面研研制制和和试试验验阶阶段段。从从1979年年到到1984年年，又又陆陆续续发发射射了了7颗颗试试验验卫卫星星，研研制制了了各各种种用用途途接接收收机机。实实验验表表明明，GPS定定位位精精度度远远远远超超过过设设计计标标准准。发展发展 第三阶段为实用第三阶段为实用组网阶段。组网阶段。1989年年2月月4日第一颗日第一颗GPS工

6、作工作卫星发射成功，表明卫星发射成功，表明GPS系统进入工程建系统进入工程建设阶段。设阶段。1994年底使年底使用的用的GPS网即网即（21+3）GPS星座已星座已经建成，今后将根据经建成，今后将根据计划更换失效的卫星。计划更换失效的卫星。成熟成熟起步起步81.2卫星定位系统分类（GPS）GPS GPS全球定位系统由空间星座、地面控制、用户设备全球定位系统由空间星座、地面控制、用户设备3 3部分构成。部分构成。GPS GPS的空间星座部分由的空间星座部分由21+321+3颗颗20032003年完成发射的年完成发射的BLOCK BLOCK 型卫星组成，主型卫星组成，主要完成空间定位任务。地面控制

7、部分由要完成空间定位任务。地面控制部分由1 1个主控站、个主控站、5 5个监测站、个监测站、3 3个注入站和个注入站和通讯与辅助系统构成，主要负责为空间星座提供授时校正服务。用户部分主要通讯与辅助系统构成，主要负责为空间星座提供授时校正服务。用户部分主要由各类由各类GPSGPS信号接收器构成，用于接收位置信息。信号接收器构成，用于接收位置信息。91.2卫星定位系统分类（GPS）pGPSGPS定位精度定位精度 军用精度定位服务，军用精度定位服务，PPSPPS，米级，米级 标准定位服务，标准定位服务，SPSSPS，2020米（米（SASA政策取消后）政策取消后）差分定位精度，厘米、毫米级差分定位精

8、度，厘米、毫米级pGPSGPS服务政策服务政策 军、民使用不同的频率军、民使用不同的频率 军、民可得的定位精度有很大差别军、民可得的定位精度有很大差别 SA SA政策（选择可用性）：降低卫星位置精度，人为加入信号抖动，降低卫政策（选择可用性）：降低卫星位置精度，人为加入信号抖动，降低卫星定位精度。星定位精度。A-S A-S政策（反电子欺骗）：政策（反电子欺骗）：P P码变码变Y Y码，对精密伪距测量进一步限制。码，对精密伪距测量进一步限制。SASA和和A-SA-S政策已于政策已于20012001年年5 5月月1 1日取消，但从技术的角度讲，随时可以恢复。日取消，但从技术的角度讲，随时可以恢复。

9、10GLONASSGlobal Navigation Satellite System（全球导航卫星系统）开发者俄罗斯（前苏联）系统构成卫星星座地面控制部分用户设备1.2卫星定位系统分类（格洛纳斯）11 2005 2005年年1212月月2828日第一颗日第一颗GalileoGalileo试验卫星（试验卫星（Galileo In-Orbit Validation Galileo In-Orbit Validation Elements-GlOVE-AElements-GlOVE-A）成功进入高度为）成功进入高度为2.32.3万万KmKm的预定轨道。的预定轨道。20062006年年1 1月月12

10、12日，日，GlOVE-AGlOVE-A已开始向地面发送信号。这标志着总投资为已开始向地面发送信号。这标志着总投资为3434亿欧元（约合亿欧元（约合4141亿美元）亿美元）的计划已进入实施阶段。到的计划已进入实施阶段。到20102010年欧洲将发射年欧洲将发射3030颗服役期约为颗服役期约为2020年的正式卫星，年的正式卫星，完成伽利略卫星星座的部署工作。完成伽利略卫星星座的部署工作。伽利略系统建成后，美欧两大相互兼容的导航定位系统将大大有助于提供伽利略系统建成后，美欧两大相互兼容的导航定位系统将大大有助于提供导航定位的精度和可靠性。导航定位的精度和可靠性。1.2卫星定位系统分类（伽利略）GI

11、OVE A 12 北斗卫星系统又称北斗卫星系统又称“北斗一号北斗一号”系统，它由国务院、中央军委于系统，它由国务院、中央军委于19941994年批年批准立项。该系统是一个双星区域导航定位系统，是利用地球同步轨道卫星为用准立项。该系统是一个双星区域导航定位系统，是利用地球同步轨道卫星为用户提供快速定位、简短数字报文双向通信和授时服务的一种新型、全天候、区户提供快速定位、简短数字报文双向通信和授时服务的一种新型、全天候、区域性的卫星导航定位系统。域性的卫星导航定位系统。北斗系统的发展概况：北斗系统的发展概况：1.2卫星定位系统分类（北斗）13p快速定位快速定位北斗卫星系统可为服务区域内的用户提供全

12、天候、高精度、快速实时北斗卫星系统可为服务区域内的用户提供全天候、高精度、快速实时的定位服务。的定位服务。p简短通信简短通信北斗卫星系统用户终端具有双向数字报文通信能力，不依靠任何其它北斗卫星系统用户终端具有双向数字报文通信能力，不依靠任何其它网络就可以实现用户间的文字通信功能。网络就可以实现用户间的文字通信功能。p精密授时精密授时北斗卫星系统具有单向和双向两种授时功能。根据不同的精度要求，北斗卫星系统具有单向和双向两种授时功能。根据不同的精度要求，利用授时终端，完成用户与北斗卫星系统之间的时间和频率同步，提供利用授时终端，完成用户与北斗卫星系统之间的时间和频率同步，提供100100纳秒（单向

13、授时）和纳秒（单向授时）和2020纳秒（双向授时）的时间同步精度。纳秒（双向授时）的时间同步精度。1.2卫星定位系统分类（北斗）141.2卫星定位系统分类（北斗）北斗一代车载设备北斗一代车载设备北斗一代船载设备北斗一代船载设备北斗二代车载设备北斗二代车载设备北斗一代指挥机北斗一代指挥机北斗一代手持机北斗一代手持机15基于基于GPSGPS的的GAGANGAGANGPSGPS辅助型静地轨道增强导航辅助型静地轨道增强导航【据美国雷神公司网站据美国雷神公司网站20062006年年7 7月月1818日报道日报道】雷神公司成功完成了雷神公司成功完成了GPSGPS辅助辅助GEOGEO增强导航增强导航-技术演

14、示系统（技术演示系统（GAGAN-TDSGAGAN-TDS）初步系统验收试）初步系统验收试验验印度独立的天基导航系统印度独立的天基导航系统IRNSSIRNSS为印度提供独立于现有系统（如为印度提供独立于现有系统（如GPSGPS）的卫星导航能力）的卫星导航能力2006-07-06 2006-07-06 印度空间研究组织（印度空间研究组织（ISROISRO）7 7月月4 4日宣布筹划研发本国日宣布筹划研发本国卫星导航系统卫星导航系统“印度区域导航卫星系统印度区域导航卫星系统”（IRNSSIRNSS）近期政府批准了未来近期政府批准了未来5 56 6年实施年实施IRNSSIRNSS项目，该系统由项目，

15、该系统由7 7颗卫星（很颗卫星（很可能进入静地轨道和可能进入静地轨道和/或椭圆轨道）和地面站组成，太空段、地面或椭圆轨道）和地面站组成，太空段、地面段及用户接收器由印度制造，整个段及用户接收器由印度制造，整个IRNSSIRNSS系统也由印度控制。系统也由印度控制。1.2卫星定位系统分类（其它系统）16定位系统在轨使用范 围坐 标 系精度模式通讯特 点美国“G P S”2 1+31 9 9 3年全 球WGS-841-5米无源广播单率变码传输精度高、速度快、通用性好俄罗斯“GLONASS”2 1+31 9 9 6年全 球P E-9 010米左右无源广播变率单码传输采 用 频 段 接 收，抗 干 扰

16、 能 力 强，保密性最好欧 洲“伽 利 略”2 7+3在建全 球WGS-841-5米无源广播系统可以同时接收GPS和GLONASS的信号，并可以实现信号中继，就是导航功能与移动电话功 能 相 结 合中国“北斗一号”22 0 0 3年东北亚WGS-8410-20米有源通道系统具有双向报文功能，既可以通过自身信号将定位数据回传制服务器1.2卫星定位系统分类（功能性能对比）171.3卫星定位系统原理（GPS）181.3卫星定位系统原理（GPS）191.3卫星定位系统原理（北斗）201.3卫星定位系统原理（知识点）211.3卫星定位系统原理（知识点）221.3卫星定位系统原理（知识点）231.3卫星定位系统原理（知识点）241.3卫星定位系统原理（知识点）251.4卫星定位系统应用（GPS）1 1、定位：我要去哪里？、定位：我要去哪里？2 2、导航：如何去？、导航：如何去？3 3、跟踪：跟踪监视人或物体的运动、跟踪：跟踪监视人或物体的运动4 4、绘图：用于绘制世界地图、绘图：用于绘制世界地图5 5、定时：提供准确的时间、定时：提供准确的时间应用领域：应用领域：26目录目录1 1原理及发展过程原