GNSS绪论导图

这是一篇关于GNSS绪论导图的思维导图，主要内容有1.1全球定位系统的产生及其发展、1.2美国政府的GPS政策变化、1.3其他卫星导航定位系统概况、1.4GNSS的应用。

第一章 绪论

• 1.1 全球定位系统的产生及其发展
  • 子午卫星系统及其局限性
    • 子午卫星系统
      • 建成时间 1964年10月
      • 星座简况
        • 6颗卫星，6种轨道，2种频率
        • 低轨道（1070km），低频率（150，400），运行周期107min
      • 定位原理
        • 通过多普勒测量同一颗卫星相连时间间隔卫星到接收机的距离差
    • 局限性
      • 不能实时定位
      • 定位精度低
      • 不是一个独立的连续的卫星定位导航系统
  • 全球定位系统的产生及其发展
    • 定义
      • 向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息
    • 定位原理
      • 伪随机噪声码直接测量多颗卫星到接收机的距离
    • GPS产生及其发展
      • 1973.12.17宣布开始研制
      • 1993.12.8宣布初步具备工作能力共24颗卫星，由BLOCKⅠ与BLOCKⅡ构成
      • 1995.4.27宣布具备完全工作能力
    • GNSS构成部分
      • 空间部分
      • 地面控制部分
      • 用户部分
    • GPS现代化
• 1.2 美国政府的GPS政策变化
  • 早期政策
  • 政策变化
• 1.3 其他卫星导航定位系统概况
  • 全球导航卫星系统（GNSS）
    • 俄罗斯GLONASS
      • 组建时间
        • 1982.10.12发射第一颗卫星组网
        • 1995.12.14为止共发射73卫星
      • 卫星星座
        • 共由24颗卫星组成
        • 轨道数据（共3个轨道平面）
          • 轨道高度约19390KM
          • 轨道倾角64.8度
          • 运行周期11小时15分
        • 时间系统
          • 协调世界时UTC（SU）（第三时区）
        • 坐标系统
          • PZ90坐标系
        • 卫星识别
          • 频分多址技术FDMA
            • 优点
              • 拥有比CDMA信号更强的抗干扰性能
              • 拥有更强的大小星捕获跟踪性能
              • 捕获到的弱信号卫星载噪比的下限比GPS更低
              • 对弱信号卫星捕获的灵敏度高于GPS 的系统星座
              • 测距码结构比码分多址简单
            • 缺点
              • 接收机体积大，价格贵
              • 系统占用的资源频率大
        • 运行情况
          • 拯救GLONASS的补星计划
        • 与GPS比较
          • 卫星发射频率不同
          • 坐标系不同
          • 时间标准不同
    • 欧盟Galileo
      • 组建时间
        • 1999.2提出计划
        • 2019完成
      • 卫星星座
        • 共由30颗卫星组成
        • 轨道数据（共3个轨道平面，各轨道保有一颗备用卫星）
          • 轨道高度约23616KM
          • 轨道倾角56度
          • 运行周期14小时7分钟
      • 服务
        • 基本服务：导航、定位、授时
        • 特殊服务：搜索与救援（SAR功能）
        • 扩展服务：GNS在飞机导航和着陆系统中的应用铁路安全运行调度、海上运输系统、陆地车队运输调度、精准农业
      • 特点
        • 系统的研制与组件过程中，军方未直接参与
        • 对系统的结构设计方面进行了改造，最大限度保证系统可靠性，及时向指定用户提高系统的完备信息
        • 采取措施进一步提高精度
        • 与GPS既保持相互独立，又相互兼容，具有互操作性
    • 中国北斗导航系统
      • 概述
        • 英文名称：BeiDou Navigation Satellite System，简称BDS
        • 由空间段、地面段和用户段三部分组成
        • 在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并且具备短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力
        • 建设原则：自主、开放、兼容、渐进
        • 基本组成
          • 北斗系统由空间段、地面段和用户段三部分组成
          • 空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成
          • 地面段包括主控站、时间同步/注入站和监测站等若干地面站，以及星间链路运行管理设施
          • 用户段包括北斗及兼容其他卫星导航系统的芯片、模块、天线等基础产品，以及终端设备、应用系统与应用服务等
        • 增强系统：北斗系统增强系统包括地基增强系统与星基增强系统
      • “三步走”发展战略：2000年年底，建成北斗一号系统，向中国提供服务；2012年年底，建成北斗二号系统，向亚太地区提供服务；2020年，建成北斗三号系统，向全球提供服务
        • 第一步，建设北斗一号系统
          • 1994年，启动北斗一号系统工程建设；2000年，发射2颗地球静止轨道卫星，建成系统并投入使用，采用有源定位体制，为中国用户提供定位、授时、广域差分和短报文通信服务；2003年发射第3颗地球静止轨道卫星，进一步增强系统性能
            • 特点
              • 双星（GEO）区域性有源定位
              • 平面位置、授时、无测速、短报文通信
              • 主要工作由地面中心完成
        • 第二步，建设北斗二号系统
          • 2004年，启动北斗二号系统工程建设；2012年年底，完成14颗卫星（5颗地球静止轨道卫星、5颗倾斜地球同步轨道卫星和4颗中圆地球轨道卫星）发射组网。北斗二号系统在兼容北斗一号系统技术体制基础上，增加无源定位体制，为亚太地区用户提供定位、测速、授时和短报文通信服务
            • 变化
              • 有源定位改为无源定位
              • 卫星类型由单一的地球静止轨道卫星（GEO）变为三种类型
              • 具备测速功能
              • 扩大服务领域
            • 卫星星座：共14颗卫星
              • 5颗GRO
              • 3+2颗IGSO
              • 4颗EMO
            • 服务区域：东经84°-160°，南纬55°-北纬55°大部分区域
            • 功能指标
              • 平面：10m
              • 高程：10m
              • 测速精度：0.2m/s
              • 授时精度：单向授时50ns，双向授时20ns
              • 短报文通信：120个汉字/次
            • 用户终端的研制
        • 第三步，建设北斗三号系统
          • 2009年，启动北斗三号系统建设；2018年年底，完成19颗卫星发射组网，完成基本系统建设，向全球提供服务；计划2020年年底前，完成30颗卫星发射组网，全面建成北斗三号系统。北斗三号系统继承北斗有源服务和无源服务两种技术体制，能够为全球用户提供基本导航（定位、测速、授时）、全球短报文通信、国际搜救服务，中国及周边地区用户还可享有区域短报文通信、星基增强、精密单点定位等服务
            • 卫星星座共35颗
              • 5颗GEO
                • 轨道高度35786KM
                • 轨道倾角0度
                • 轨道个数5条
                • 运行周期23h56m04s
              • 3颗IGSO
                • 轨道高度35786KM
                • 轨道倾角55度
                • 轨道个数3条
                • 运行周期23h56m04s
              • 27颗MEO
                • 与GPS、GLONASS基本一致
                • 轨道高度35786KM
                • 轨道倾角55度
                • 轨道个数3条
                • 运行周期12h50m
            • 发射频率：L波段
            • 地面控制系统：若干监测站、主控站与注入站
            • 时间系统：北斗时（BDT）
            • 坐标系统：2000中国大地坐标系统CGCS2000
        • 2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空。 6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星，暨北斗三号最后一颗全球组网卫星，至此北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成
  • 区域性卫星轨道导航定位系统
    • 印度IRNSS
    • 日本QZSS
• 1.4GNSS的应用