《GPS 测量技术》电子教案 甘肃林业职业技术学院测绘工程系 学习情境一：GPS 测量基础知识 工作任务一：GPS 系统的组成 第 1 讲 共 1 讲 2 学时 目的、要求：1、掌握 GPS 系统的组成部分； 2、掌握 GPS 卫星信号的组成； 3、了解 GPS 系统组成部分及卫星信号的相关知识 4、理解卫星运动理论基础； 5、掌握 GPS 卫星星历的含义及卫星位置的计算 教学内容 一、GPS 系统的组成 GPS 系统主要由空间星座部分、地面监控部分和用户设备三大部分组成，(图 2—1)。 1 空间星座部分 GPS 空间部分是由 24 颗 GPS 工作卫星所组成，21 颗工作卫星和 3 颗在轨备用卫星共同组成了GPS 卫星星座。如图 2-2 所示，这 24 颗卫星分布在 6 个倾角为 55的轨道上绕地球运行，各个轨道平面之间相距 60，轨道平均高度 20200km。卫星的运行周期，即绕地球一周的时间约为 12 恒星时(11小时 58 分)。GPS 卫星星座的功能主要为 （1）．用 L 波段的两个无线载波(19cm 和 24cm 波)向广大用户连续不断地发送导航定位信号。包括提供精密时间标准、粗略导航定位伪距 C／A 码、精密测距 P 码和反映卫星当前空间位置和卫星工作状态的导航电文。 （2）．在卫星飞越注入站上空时，接收由地面注入站用 S 波段(10cm 波段)发送到卫星的导航电文和其它有关信息，并适时发送给广大用户。 （3）．接收地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令，适时地调整卫星的姿态，改正卫星运行轨道偏差，启用备用卫星。 GPS 卫星的主体呈圆柱形，直径约为 1.5m，重约 774kg，两侧设有两块双叶太阳能板，能自动对日定向，以保证卫星正常供电(图 2—3)。 2 卫星监控部分 GPS 的控制部分由分布在全球的若干个跟踪站所组成的监控系统所构成，根据其作用的不同，这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站，其分布如图 2—4 所示。 2.1 主控站 主控站有一个，设在美国本土科罗拉多（Colorado）·斯平士(ColoradoSprings)的联合空间执行中心 CSOC。 2.2 监控站 现有5 个地面站均具有监测站的功能，除了主控站外，其它四个分别位于夏威夷（Haw aii）、阿松森群岛（Ascencion）、迭哥伽西亚（DiegoGarcia）、卡瓦加兰（Kw ajalein），监控站的作用是接收卫星信号，监测卫星的工作状态； 2.3 注入站 《GPS 测量技术》电子教案 甘肃林业职业技术学院测绘工程系 注入站的作用是将主控站计算出的卫星星历和...
