在 20 世纪 60 年代,美国军方共发射了多颗子午仪导航卫星,在这十余年间,这些卫星 从最初的对导航方案进行测试,检验通过双频多普勒测量实现定位导航的可行性,到后来将 子午仪导航卫星组网运行,并用于民用。
1972 年,美国实施了子午仪改进计划(Transit navigation satellite Improve Plan),共发射 3 颗子午仪导航卫星,以之用于对扰动补偿系统,对太阳辐射压力和大气阻力等干扰进行实 时补偿,这使得轨道预报精度得到显著提升,所以它们又被叫做无阻力卫星。经过改进的实 用型子午仪号卫星在 1981 年发射成功,它被重新命名为 NOVA,即中文“新星”。
由于“子午仪”导航卫星仍存在了的相当多的问题,为了弥补和解决这种种问题,美国 防部 70 年代开始投资研制 GPS 卫星导航系统,它作为“星球大战”计划的一部分,但“星球 大战”计划废弃之后仍然在进行,1993 年,GPS 卫星导航系统建成。
GPS 卫星大致经历了三个发展阶段,分别可归纳为初步设计阶段,投入研发阶段,建成实用 阶段。基于 GPS 的前身产品子午仪导航卫星的经验,美国进行了 GPS 导航卫星的设计,在 70 年代初期,美国发射了多颗测试卫星,并研发了最初的 GPS 接收机。在八十年代初期,多 颗 GPS 实验卫星陆续发射上天,在此阶段中,美国又研发了多种 GPS 卫星接收机以应对不 同的使用环境。根据试验结果,GPS 卫星的实际定位准确性极高,大大超过了最初的设计目 标
GPS 系统开始进入建成实用阶段是在 1989 年,其标志是第一颗 GPS 工作卫星的发射成功。 90 年代初,GPS 网络已经建设成功,美国政府将对其进行维护,失效或损坏的卫星会在第一 时间进行更替。在 90 年代初的海湾战争里,尽管当时 GPS 系统尚未完全建设成功,仅有部分 GPS 卫星在太空运行,但它应用于多国部队多兵种中,显示了它的优越性,并且发挥了很大 的作用。为了海军舰艇的精确定位及向核导弹提供导航,美国军方很早就着手研发了子午仪 卫星导航系统。不可否认,子午仪卫星导航系统有着划时代的意义和进步性,但它仍存在着 定位精度较低,观测耗时较久,无法显示高度数值等多方面的问题。
第 2页 本科毕业设计说明书
美国投入一百多亿美金筹建了现在的 GPS 导航系统以期解决子午仪卫星的众多缺憾。作 为“星球大战”计划的一部分而存在,美国计划发射二十四颗 GPS 导航卫星,它们在互成一 百二十度的星轨平面上分布,平均每个星轨平面分布了八颗卫星[1]。
1。2 GPS 前景与现状
GPS 技术具备实时性、精确性和自动测量等特点,基于这些特点,GPS 技术已经作为一 种新兴的技术手段,全方位地参与进了日常生活的各个领域之中[2]。
二十一世纪初期,世界金融形势稳步发展,美联邦政府宣布解除了限制 GPS 经度的政策, 使得 GPS 定位精度大大提升,精确度提升至十米,这一举动大大推动力 GPS 技术在民用领 域的发展和普及,人民的生活品质大大改善,GPS 在经济领域的市场前景显著[3]。
尤其是最近几年的时间里,GPS 向消费市场的发展的趋势越发的强势,以 GPS 为代表的 卫星导航的相关应用产品,以及智能手机等新兴产品,由于 GPS 可以便捷地向用户提供导航 定位信息,且如今的 GPS 接收机已经被做到相当的小巧,比如每台我们在使用着的智能手机 中都拥有 GPS 定位的功能,可以说相当的便捷,GPS 相当可观的市场前景由此可见一斑[4]。 1。3设计目的 GPS接收机可视化监测软件的设计(2):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_86225.html