卫星导航基本知识

1、

        需要四颗卫星才能确定接收机位置，因为一共有（x,y,z,

）四个参数确定，

为接收机和卫星时钟的钟差，有钟差才能更精确计算伪距。（接收机时钟精度远比卫星的精度小）

 2、卫星轨道

        卫星轨道6要素：共同表征卫星在惯性空间下的位置

        a、卫星轨道倾角：卫星轨道面和赤道面的夹角（ i 来表示）

        b、开交点赤经  C、近地点张角  d、轨道长半轴  e、轨道偏心率  f、真近点角

        卫星轨道并不是一个圆形，而是椭圆形，椭圆的一个焦点和地球质心重合。

3、 卫星导航频段

 4、GPS信号包括三个分量：载波、测距码(C/A码和P码)、导航电文

 5、导航电文

         导航电文向用户实时发送卫星星历。

 第一行表示：2003年8月9日0时0分0.00000000秒

第二列代表GPS卫星号

第三、四、五列代表卫星坐标，最后一列代表对应卫星的钟差

6、绝对定位（单点定位）和相对定位

• 相对定位需要一个已知坐标的基准站，使用差分定位的方法

• 单点定位的精度比相对定位的差

7、卫星导航增强系统

•  航空导航所需要的的性能指标：精度、完好性、连续性、可用性、

•  N/A代表无要求

8、完好性监测理论

•  柱形区域为某一时刻的保护区，如果定位在保护区之内则认为是可用的，之外则告警
• 这里面涉及两个概念：XPL（保护水平）、XAL（告警极限）
•  XAL对应保护区半径，XPE为误差
• 保护水平大于定位误差，保护水平的选取会影响误警率和漏检率，保护水平选取过大则会提高误警率，保护水平过小则会提高漏检率

•  由于导航系统不能获取定位误差信息（因为接收机真实位置我们很难获知），因此只能通过完好性监测来获取系统的可靠性

9、RAIM

•  在无故障（H0假设）的前提下，虚线框内区域为XPL（保护水平）
• 图中只画了3颗卫星，真实情况需要至少5颗卫星才可以找到故障卫星

•  正是因为在有故障的条件下，保护水平很大，（即在有无故障的条件下表现出不一致性）所以才会使完好性监测成为可能。

•  t是监测时间，Td是告警时间
•  横轴是定位误差，XPL是横轴上的一点
•  从图中来看，如果提高保护水平，漏检率小但是误警率大，反之.....