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常见的卫星定位子系统

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系统A使用三个范围测量从三个卫星上对一确定位置测量,但它要求三颗卫星对用户相互可见。当三颗卫星的轨道信息已知时,定位也就完成了,相应的射频信号从卫星传送到车上的时间也就得到了。三个时间测量确定了地面上的轨迹,三个轨迹的焦点即使车的具体位置。

系统B提供定位通过两颗卫星到用户车辆的距离,外加用户车辆信息。(见安德森[2])对系统A和B的进一步介绍,系统操作需要至少两颗卫星对用户相互可见。A定位是在系统A与飞机的高度表读用于第三范围值。这个系统的定位精度比A要低,因为高度计的精度大概46-61米(150-200ft),卫星范围精度约15米(50ft)。

系统C基本上是把一角度量方式与一专一范围度量结合起来。在这种方式中,一个卫星传播角度测量装置,例如两个相互垂直长基线干涉仪利用一个选择的射频来确定卫星到用户之间的二指角。自干涉仪轴的方向必须准确的将涉及角度包含在内   ,系统工具需要卫星的姿态信息.。每一角度量几何学上定义一被投影在地球表面上的圆锥体.(从范围度量)两圆锥体和圆圈在车辆位置相交.济慈讨论系统C和D[[3].

系统D是熟悉的多普勒办法。这项技术不提供瞬时或“实时”定位,但需要几个测量在一段时间内,有准确的卫星轨道。一体化的多普勒或测距率曲线提供各种测量。三个这种定位测量提供的数据在系统A.过境卫星使用这一系统。 (Guier和Weiffenbach充分描述系统D [ 4 ] 。 )

 

系统E和C类似,它基本上是一个角度测量技术。然而,在这种情况下,用户的高度可以用来代替飞机装置的距离测量。表面工艺只能使用两个角度测量进行定位。系统F涉及距离测量,测距率,从单一的卫星的径向加速。该系统也可利用信息和用户的高度无视径向加速度测量,应用起来比较困难和昂贵。

系统G类似系统E除了两个角度,对两颗卫星的仰角,测量用户装置。这种角测量要求精度高。测量仰角使用观测自然天的相同的光学六分仪。计算很简单。良好的定位需要精确的卫星轨道数据。

系统H从三个卫星配置测量三个距离的差异。这种方法不用要求所有高度表信息,但用户车辆中的电子设备的复杂度越高。双曲线的位置,提供车辆和他们的相互相交的地方即定位。该系统可以想像为Loran在太空中的C系统。

系统I测量两个距离的差异和用户车辆高度。这种方式类似于常规的双曲线导航技术,如罗兰C ,目前用于贯穿世界各地的远距离航行中。 (见Potts和Wieder [ 5 ] )

系统J测量单一卫星和用户之间的距离,对用户船只的仰角,和仰角率。
这种普遍的做法也可加上用户船只的高度,这可能在用户船只角度测量上缓解一定的难度。但执行较为困难,试验尚未进行。

 

除了各种各样的卫星导航技术如上所述,实验使用卫星中继地面导航信号,如欧米茄,已经证明在定位和传输时间上具有某些优势

本文将详细阐述选定的和具有有代表性的无源导航卫星系统的细节,以时间和频率精度要求为重点。有源导航卫星系统在这个问题上的描述见伊斯顿[一]。