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发表于 2007-10-30 14:18
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来自： 日本
罗兰c系统和GPS的优点和缺点,导航系统的未来发展2006-11-05 19:03liuge014@bokee.comliuge014@bokee.com
“导航”主要涉及的是运动客体的“方向”，而实际上一个客体的准确定位显得更为重要。无论客体是静止还是运动的，当它实时所在的位置参量确定后，也随之能确定表征该客体状态的一系列重要参量。在获取了飞行中飞机的动态点位值后，就能计算出它的速度、加速度、飞行轨迹，并为其下一步飞行方案的决策提供依据。可以说定位是导航的基础，有了准确的定位，才能有科学的导航，定位即是广义上的导航，也包含了比导航更宽的活动范畴。纵观这一领域从陆基导航技术到星基导航定位系统的发展沿革也充分地说明了这一点。所以，现代生活中用的较多的单词“导航”、“全球定位”应该是人类社会不断发展、科学技术不断进步的一种表征。
Loran（罗兰）是远程导航的缩写，罗兰C（Loran C）是于五十年代末在第二次世界大战中期成功研制罗兰A的基础上改进并投入使用的远程双曲线导航系统，1974年向民用开放。罗兰C的地面发射系统是由至少3个发射台组成的台链，彼此精确同步。用户接收来自2个台的信号时，只要测出它们到达的时间差，便知道自己处于一条以这两个台为焦点的双曲线上；同时又测出另外两个台信号的时间差，便又得知处于另一条双曲线上；显而易见，用户必然处于这两条双曲线的交点上，从而可确定出用户的位置。从1945年到1974年，罗兰仅由美、苏两个大国掌握，苏联建立了类似于罗兰C的恰卡（Chayka）导航系统，后加拿大加入美国的罗兰C应用体系，八十年代中期国际航空界正式启用罗兰C，随后欧盟建立了多个罗兰C台链，日本、韩国、我国、印度也都相继建了台链。到目前为止，全世界共建成了30多个罗兰C台链。在陆基无线电导航系统中，罗兰C的用户是最多的，大多数是用于航海，也用作航空和陆上导航。虽然GPS的问世对罗兰C的应用有较大影响，但罗兰C具有它的独到之处，不可能完全被GPS所取代；若把罗兰C与GPS组合使用，则将在覆盖范围、实用性、完善性等方面得到改善。由此可知，罗兰C的优点：罗兰C采用100 kHz单一的低频，该频率传播距离远、稳定性好，使罗兰C具有作用距离远的优点。但罗兰C无法覆盖全球。
在六十年代中期，美国海军提出了“Timation”计划，美国空军提出了621B计划，并付之实施。但在发射了数颗实验卫星和进行了大量实验后发现各自都还存在一些大的缺陷。所以在此背景下，1973年美国国防部决定发展各军种都能使用的全球定位系统(GPS Global Positioning System),并指定由空军牵头研制.在项目的实施中,参加的单位有美国空军、陆军、海军、海军陆战队、海岸警卫队、运输队、国防地图测绘局、国防预研计划局,以及一些北大西洋公约组织和澳大利亚。历时20多年，耗资数百亿美元，于1994年3月10日，24颗工作卫星全部进入预定轨道，GPS系统全面投入正常运行，技术性能达到了预期目的，其中粗码（C/A码）的定位精度到达20m，远远超过设计指标。GPS是现代科学的结晶，它的推广应用有力地促进了人类社会进步。
GPS系统的特点
1．覆盖全球，连续定位。
GPS系统可以向全球任何地点或福建空间的年个提供连续的定位和导航数据。
2可提供高精度分位置，速度，标准时间。
⑴、三维位置（经、纬、高度）—双频道接收机的三维位置精度为9-16米；单频道接收机的三维
位置精度为30-75米。
⑵、三维速度—速度精度为0.1m/s。
⑶、精确的时间信息—相对于GPS系统的计时系统精度优于10毫微妙；而相对于协调世界时
（UTC）的计时精度优于1微秒。
3具有接近于实时的导航功能。
GPS系统每一次定位所需的时间短，可以实现接近于实时的导航，可以对飞机进行导航。
4抗干扰能力强，保密性好。
GPS系统采用伪随机噪声码调制信号，抗干扰能力强，保密性好
5被动式全天候导航
用户可以不发射任何信号，只要有GPS接收机就可以利用GPS导航卫星来导航，具有隐蔽性好，可容纳无数用户的特点。
6全球通用的导航系统
GPS系统与其他各种导航系统相比，具有独立的全球通用的导航能力。
7地面控制站全部设在美国本土，GPS系统在战时不易受到破坏而完全丧失导航能力。
8卫星本身具有动力装置及控制系统，能纠正因地球引力场的不均匀性，空气阻力，日月引力及电磁场等因素的影响而产生轨道的漂移。
9卫星多，当个别卫星出现故障时。在某个地区并不影响导航能力。
10可与别的导航系统组成综合导航系统。
随着人类文明的不断进步和科学技术的快速发展，从原始时期的找方向、领路，发展到后来的陆基导航，以致现在的全球卫星导航定位系统，可以说这是几千年人类社会进步的一个缩影，它是伴随着人们生产、生活的需要而发展起来的。目前，世界上共有四套卫星导航定位系统，包括已投入运行的GPS、Glonass和正在建设中 Galileo等三套全球卫星导航定位系统和我国的区域性北斗卫星导航定位系统。这些卫星导航系统在给人们带来极大的方便、造福于人类的同时，它已形成为一个新兴产业并成为21世纪最热门的投资领域之一，它是继通信、互联网之后的第三个新的经济增长点，已在北美、欧洲以及其它地区得到了广泛的应用并产生了巨大的经济效益。显而易见，建设卫星导航定位系统不仅经济效益显著，而且更是一个国家国防能力和综合实力的重要体现。展望未来，不断完善现有的系统，设计和建设能满足社会进步所提出的新要求新需要的、全世界和平共享的新的一代又一代的全球卫星导航定位系统应该是人们永远追求的目标。 |
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发表于 2007-10-29 10:09
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发表于 2007-10-29 19:25
