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技術(shù)融合：GSM與GPS結(jié)合跟蹤移動目標(biāo)( 二 )

云知道


GPS衛(wèi)星是由洛克菲爾國際公司空間部研制的 ， 衛(wèi)星重774kg ， 使用壽命為7年 。衛(wèi)星采用蜂窩結(jié)構(gòu) ， 主體呈柱形 ， 直徑為1.5m 。兩側(cè)裝有兩塊雙葉對日定向太陽能電池帆板 ， 全長5.33m接受日光面積為7.2m2 。對日定向系統(tǒng)控制兩翼電池帆板旋轉(zhuǎn) ， 使板面始終對準(zhǔn)太陽 ， 為衛(wèi)星不斷提供電力 ， 并給三組鎘鎳電池充電 ， 以保證衛(wèi)星在地球陰影部分能正常工作 。在星體底部裝有多波束定向天線 ， 能發(fā)射張角大約為30度的兩個L波段（19cm和24cm波）的信號 。在星體的兩端面上裝有全向遙測遙控天線 ， 用于與地面監(jiān)控網(wǎng)的通信 。此外衛(wèi)星還裝有姿態(tài)控制系統(tǒng)和軌道控制系統(tǒng) ， 以便使衛(wèi)星保持在適當(dāng)?shù)母叨群徒嵌?， 準(zhǔn)確對準(zhǔn)衛(wèi)星的可見地面 。GPS衛(wèi)星的作用主要有3點：
1． 用L波段的兩個無線載波（19cm和14cm）向廣大用戶連續(xù)不斷地發(fā)送導(dǎo)航定位信號 。
2． 在衛(wèi)星飛越注入站上空時 ， 接收由地面注入站用S波段（10cm波段）發(fā)送到衛(wèi)星的導(dǎo)航電文和其他有關(guān)信息 ， 并通過GPS信號電路 ， 適時的發(fā)送給用戶 。
3． 接收地面主控站通過注入站發(fā)送到衛(wèi)星的調(diào)度命令 ， 適時地改正運行偏差或者起用備用時鐘等 。
地面控制系統(tǒng)（地面監(jiān)控部分）：
全面負(fù)責(zé)監(jiān)控全球定位系統(tǒng)的工作 。它包括：主控站、監(jiān)測站、注入站 。
主控站：1個 ， 是位于科拉多州斯平士的衛(wèi)星操作控制中心（CSOC） ， 它的任務(wù)是收集各監(jiān)測站送來的數(shù)據(jù) ， 計算衛(wèi)星軌道、星歷、時鐘改正數(shù)、狀態(tài)參數(shù)等 ， 并按一定格式編輯為導(dǎo)航電文傳送到注入站 ， 再轉(zhuǎn)發(fā)至各衛(wèi)星；它還負(fù)責(zé)對地面控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作、對衛(wèi)星狀態(tài)的診斷、調(diào)整和發(fā)送工作 。此外 ， 這個主控站里還附設(shè)了一個監(jiān)測站 。
監(jiān)測站：5個 ， 除一個附設(shè)在主控站內(nèi) ， 還有4個分別分布在夏威夷、北太平洋的Kwajalein島、印度洋的Diogo Garcia島、大西洋的Ascension島上 。它們主要用配備的P碼接收機和精密銫種 ， 對每顆衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)不斷的跟蹤測量 ， 并將所得數(shù)據(jù)傳送到主控站 。它是無人值守的數(shù)據(jù)采集中心 ， 受主控站的控制 。
注入站：3個 ， 分別附設(shè)在北太平洋的Kwajalein島、印度洋的Diogo Garcia島、大西洋的Ascension島上的監(jiān)測站內(nèi) ， 其主要功能是天天用S波段（10cm波） ， 將主控站傳送來的衛(wèi)星星歷和時鐘參數(shù)等發(fā)送到衛(wèi)星的存儲器中 ， 讓有關(guān)信息通過GPS衛(wèi)星信號電路發(fā)給用戶 。還自動向主控站發(fā)信號 。
GPS接收機（用戶部分）：
由于近十幾年來 ， 世界各國的企業(yè)公司和科研單位競相開發(fā)出各種類型的接收機 ， 因此GPS接收機的分類形式很多 。常規(guī)分為兩種：導(dǎo)航型和測地型 。
導(dǎo)航型接收機結(jié)構(gòu)簡單 ， 體積小 ， 價格便宜 ， 采用C/A碼偽距接收技術(shù) ， 定位精度一般可達(dá)100～20m ， 最高可達(dá)3～1m 。若采用P碼接收技術(shù) ， 達(dá)到的精度將更高 。普通C/A碼偽距接收機的價格大約在2-3千左右 。
測地型接收機結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高 ， 它采用雙頻偽距和載波相位接收技術(shù) ， 測量基線的精度和高度都比導(dǎo)航型接收機高許多數(shù)量級 。雙頻接收機可達(dá)5mm 1ppm?D,單頻接收機可達(dá)10mm 2ppm?D,若用差分定位其精度可達(dá)亞米及厘米級 。
目前 ， GPS接收機的體積是越來越小 ， 重量越來越輕 ， 價格越來越低 。
隨著GSM移動通信系統(tǒng)在我國的迅猛發(fā)展 ， 它的電話業(yè)務(wù)功能對大多數(shù)人來講 ， 已不再生疏 ， 但它的其他功能：如數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、短信息業(yè)務(wù)、補充業(yè)務(wù) ， 將有助于我們把GPS的應(yīng)用擴展到跟蹤移動目標(biāo)方面 。
今年 ， 我國電信業(yè)繼續(xù)保持高速增長態(tài)勢 ， 截止5月底 ， 移動電話用戶總數(shù)已達(dá)到1.1億戶,其中新增用戶2581萬戶.因此借GSM來傳輸GPS定位信息 ， 有很好的基礎(chǔ) 。

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