最新卫星运动及定位matlab仿真设计
【精品】用MATLAB计算GPS卫星位置-最新文档资料
用M A T L A B计算G P S 卫星位置-最新文档资料用MATLAB计算GPS卫星位置GPS定位的基本原理简单来说就是在WGS-84空间直角坐标系中，确定未知点与GPS卫星的空间几何关系。
因此利用GPS 进行导航和测量时，卫星是作为位置已知的高空观测目标。
那么如何精确快速的解算出卫星在空间运行的轨迹即其轨道是实现未知点快速定位的关键。
1 标准格式RINEX格式简述在进行GPS数据处理时，由于接收机出自于不同厂家，所以厂家设计的数据格式也是五花八门的，但是在实际中，很多时候需要把来自不同型号的接收机的数据放在一块进行处理，这就需要数据格式的统一，为了解决这种矛盾，RINEX（英文全称为：The Receiver Independent Exchange Format）格式则应运而生，该格式存储数据的类型是文本文件，数据记录格式是独立于接收机的出自厂家和具体型号的。
由此可见，其特点是：由于是通用格式，所以可将不同型号接收机收集的数据进行统一处理，并且大多数大型数据处理软件都能够识别处理，此外也适用于多种型号的接收机联合作业，通用性很强。
RINEX标准文件里不是单一的一个文件，而是包括如下几种类型的文件[1]。
（1）观测数据文件（ssssdddf.yyo），记录的是GPS观测值信息，（OBServation data，简写OBS，为接收机记录的伪距、相位观测值；O文件，如XG012191.10O）。
（2）导航电文文件（ssssdddf.yyn），记录的是GPS卫星星历信息（NAVavigation data，简写NAV，记录实时发布的广播星历；N文件，如XG012191.10N）。
（3）气象数据文件（ssssdddf.yym），主要是在测站处所测定的气象数据（METerological data，简写MET，记录气象仪器观测的温、压、湿度状况；M文件，如XG012191.10M）。
（4）GLONASS导航电文文件（ssssdddf.yyg），记录的是地球同步卫星的导航电文。
GPS卫星轨道计算及其MATLAB仿真
GPS卫星轨道计算及其MATLAB仿真黎奇，白征东，李帅，陈波波（清华大学地球空间信息研究所，北京 100084）一、程序设计思路1. 读取RINEX文件（注意：文件路径）2. 计算测量日周积秒（测量日的格里历→GPST）3. 按卫星轨道计算步骤计算WGS-84坐标系坐标（内插）4. 按需要将WGS-84坐标系下坐标转换为所需坐标系坐标5. 画图输出二、n 文件说明及读取程序参考时刻oe t 的RINEX 格式的 “”广播星历文件具体如下：（加粗部分为本次轨道化Ω，率i ，弧度/秒4-22）标svacc ，米）收到的卫星信号解，秒）文件名：RinexNreader.m 输 入：文件地址，卫星编号三、计算测量日的周积秒文件名：GCtoGPS.m （其中调用函数：GCtoJD.m）输入：指定公历的年、月、日、时、分、秒文件名：GCtoJD.m输 入：指定公历的 年、月、日四、GPS 卫星轨道计算步骤及计算程序1. 计算卫星运动的平均角速度n平均角速度()03n =经摄动参数n ∆改正后的平均角速度0n n n =+∆3#61-79），n ∆（2#42-60）；14323.98600510/GM m s =⨯ 2. 计算归化时间k t说明：①广播星历是oe t 时刻的，对应的轨道参数也是oe t 时刻的，而观测时间在t 时刻，显然oe t t ＜。
所以，要想获得t 时刻的轨道参数，需要知道t 与oe t 之间的差值即k t 。
以此，按照oe t 时刻轨道参数，外推t 时刻轨道参数。
②k t 的起算时间是星期六/星期日子夜0点，当302400k t s ＞时，604800k t s -；当302400k t s ＜-时，+604800k t s 。
（604800s=1周） =k oe t t t -，且604800302400604800302400k k k k k k t t t t t t =-⎧⎨=+⎩＞ ＜-已知：oe t （1#4-21）3. 计算观测时刻的平近点角k M0k k M M nt =+已知：0M （2#61-79），n （见1），k t （见2） 4. 计算观测时刻的偏近点角k Esin k k k E M e E =+已知：k M （见3），e （3#23-41）方法：迭代解算，设初值0k k E M =，迭代2次基本收敛。
(完整word版)Matlab仿真实例-卫星轨迹
卫星轨迹一．问题提出设卫星在空中运行的运动方程为:其中是k 重力系数（k=401408km3/s).卫星轨道采用极坐标表示，通过仿真，研究发射速度对卫星轨道的影响.实验将作出卫星在地球表面(r=6400KM,θ=0）分别以v=8KM/s,v=10KM/s ， v=12KM/s 发射时,卫星绕地球运行的轨迹.二．问题分析1．卫星运动方程一个二阶微分方程组，应用Matlab 的常微分方程求解命令ode45求解时，首先需要将二阶微分方程组转换成一阶微分方程组。
若设 ，则有：2．建立极坐标如上图所示,初值分别为：卫星径向初始位置，即地球半径:y(1,1)=6400；卫星初始角度位置：y （2，1)=0；卫星初始径向线速度：y （3,1）=0；卫星初始周向角速度:y （4，1)=v/6400。
3．将上述一阶微分方程及其初值带入常微分方程求解命令ode45求解，可得到一定时间间隔的卫星的径向坐标值y(1)向量；周向角度坐标值y(2)向量；径向线速度y(3）向量；周向角速度y(4）向量。
4．通过以上步骤所求得的是极坐标下的解，若需要在直角坐标系下绘制卫星的运动轨迹，还需要进行坐标变换，将径向坐标值y(1）向量；周向角度坐标值y(2）向量通过以下方程转换为直角坐标下的横纵坐标值X,Y 。
5．卫星发射速度速度的不同 将导致卫星的运动轨迹不同,实验将绘制卫星分别以v=8KM/s ,v=10KM/s ，v=12KM/s 的初速度发射的运动轨迹。
三．Matlab 程序及注释1．主程序v=input （’请输入卫星发射速度单位Km/s ：\nv=’）； ％卫星发射速度输入。
axis （[—26400 7000 -10000 42400 ］）; ％定制图形输出坐标范围。
％为了直观表达卫星轨迹，以下语句将绘制三维地球。
［x1,y1，z1]=sphere （15）； %绘制单位球.x1=x1*6400；y1=y1*6400; ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+-=dt d dt dr r dt d dt d r r k dt r d θθθ2)(222222θ==)2(,)1(y r y ⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧**-=**+*-===)1(/)4()3(2)4()4()4()1()1()1()3()4()2()3()1(y y y dt dy y y y y y k dt dy y dt dy y dt dy ⎩⎨⎧*=*=)]2(sin[)1(Y )]2(cos[)1(X y y y yz1=z1＊6400; %定义地球半径。
卫星星下点轨迹Matlab仿真
使用Matlab绘制卫星星下点轨迹1.地球静止轨道卫星，倾角分别为0，30，90度。
clc; clear;t = 0:1:6;we = 360/24;u = we*t;i = 30;fai = asind( sind(i)*sind(u) );deltalmd = atand( cosd(i)*tand(u) );if(i==90)deltalmd(end) = 90;endlmd = deltalmd - we*t;% use symetry to generate the other datafor j = 1:6lmd(j+7) = -lmd(7-j);fai(j+7) = fai(7-j);endfor j = 1:12lmd(j+13) = lmd(13-j);fai(j+13) = -fai(13-j);endh = geoshow('landareas.shp', 'FaceColor', [1 1 1]); grid onhold onplot(lmd, fai); title(['GEO¹ìµÀ£¬Çã½Çi=', num2str(i)])-200-150-100-50050100150200GEO轨道，倾角i=30-200-150-100-50050100150200-200-150-100-50050100150200-200-150-100-50050100150200GEO 轨道，倾角i=90-200-150-100-500501001502002.回归轨道卫星，回归周期1天，倾角分别为60度，周期为4h。
clc; clear;t = [0 1/3 1/2 2/3 4/5 1];we = 360/24;w = 180/2;u = w*t;i = 60;fai = asind( sind(i)*sind(u) );deltalmd = atand( cosd(i)*tand(u) );lmd = deltalmd - we*t;% use symetry to generate the other datafor j = 1:5lmd(j+6) = lmd(6) + ( lmd(6) - lmd(6-j) );fai(j+6) = fai(6-j);endfor j = 1:10if (lmd(11) + ( lmd(11) - lmd(11-j) )) > 180lmd(j+11) = -180 + rem(lmd(11) + ( lmd(11) - lmd(11-j) ), 180);elselmd(j+11) = lmd(11) + ( lmd(11) - lmd(11-j) );endfai(j+11) = -fai(11-j);endcnt = 1;for m = 1:5for j = 1:21if (lmd(j+21*(m-1)) + 60) > 180lmd(j+21*m) = -180 + rem(lmd(j+21*(m-1)) + 60, 180);record(m,cnt) = j; % record when tranverse from east to westcnt = cnt + 1;elselmd(j+21*m) = lmd(j+21*(m-1)) + 60;endfai(j+21*m) = fai(j+21*(m-1));endcnt = 1;endload stillh = geoshow('landareas.shp', 'FaceColor', [1 1 1]);grid onhold onplot(lmd1(2:20), fai1(2:20), 'b--'); % earth stillplot(lmd(1:6), fai(1:6), 'bo');plot(lmd(21*6), fai(21*6), 'bo');plot(lmd(1:13), fai(1:13)); plot(lmd(14:21), fai(14:21));for m = 1:5plot(lmd(21*m+1:record(m,1)+21*m-1), fai(21*m+1:record(m,1)+21*m-1)); plot(lmd(record(m,1)+21*m:21*(m+1)), fai(record(m,1)+21*m:21*(m+1)));plot(lmd(21*m), fai(21*m), 'bo');endtitle(['ÐÇϵã¹ì¼££ºT=4h¹ìµÀ£¬Çã½Çi=', num2str(i)])T=4h轨道，倾角i=60-200-150-100-50050100150200星下点轨迹：T=4h轨道，倾角i=60-200-150-100-50050100150200地球不转时的星下点clc; clear;t = [0 1/3 1/2 2/3 4/5 1];we = 360/24;w = 180/2;u = w*t;i = 60;fai = asind( sind(i)*sind(u) );deltalmd = atand( cosd(i)*tand(u) );lmd = deltalmd; % earth still% use symetry to generate the other datafor j = 1:5lmd(j+6) = lmd(6) + ( lmd(6) - lmd(6-j) );fai(j+6) = fai(6-j);endfor j = 1:10if (lmd(11) + ( lmd(11) - lmd(11-j) )) > 180lmd(j+11) = -180 + rem(lmd(11) + ( lmd(11) - lmd(11-j) ), 180);elselmd(j+11) = lmd(11) + ( lmd(11) - lmd(11-j) );endfai(j+11) = -fai(11-j);endfor j = 1:21if (lmd(j) + 180) > 180lmd(j) = -180 + rem(lmd(j) + 180, 180);elselmd(j) = lmd(j) + 180;endfai(j) = fai(j);endlmd(11) = 0;lmd1 = lmd;fai1 = fai;save still lmd1fai1h = geoshow('landareas.shp', 'FaceColor', [1 1 1]);grid onhold onplot(lmd(2:20), fai(2:20));% plot(lmd(1:13), fai(1:13)); plot(lmd(14:21), fai(14:21));% for m = 1:5% plot(lmd(21*m+1:record(m,1)+21*m-1), fai(21*m+1:record(m,1)+21*m-1)); plot(lmd(record(m,1)+21*m:21*(m+1)), fai(record(m,1)+21*m:21*(m+1)));% endtitle(['T=4h¹ìµÀ£¬Çã½Çi=', num2str(i)])T=4h轨道，倾角i=60-200-150-100-50050100150200。
北斗卫星导航信号串行捕获算法MATLAB仿真报告(附MATLAB程序)
北斗卫星导航信号串行捕获算法MATLAB仿真报告一、原理卫星导航信号的串行捕获算法如图1所示。
图1 卫星导航信号的串行捕获算法接收机始终在本地不停地产生对应某特定卫星的本地伪码，并且接收机知道产生的伪码的相位，这个伪码按一定速率抽样后与接收的GPS中频信号相乘，然后再与同样知晓频率的本地产生的载波相乘。
GPS中频信号由接收机的射频前端将接收到的高频信号下边频得到。
实际产生对应相位相互正交的两个本地载波，分别称为同相载波和正交载波，信号与本地载波相乘后的信号分别成为，产生同相I支路信号和正交的Q 支路信号。
两支路信号分别经过一个码周期时间的积分后，平方相加。
分成两路是因为C/A码调制和P码支路正交的支路上，假设是I支路。
当然由于信号传输过程中引入了相位差，解调时的I支路不一定是调制时的I支路，Q支路也一样，二者不一定一一对应，因此为了确定是否检测到接收信号，需要同时对两支路信号进行研究。
相关后的积分是为了获取所有相关数据长度的值的相加结果，平方则是为了获得信号的功率。
最后将两个支路的功率相加，只有当本地伪码和本地载波的频率相位都与中频信号相同时，最后得到的功率才很大，否则结果近似为零。
根据这个结论考虑到噪声的干扰，在实际设计时应该设定一个判定门限，当两路信号功率和大于设定的门限时则判定为捕获成功，转入跟踪过程，否则继续扫描其它的频率或相位。
二、MATLAB仿真过程及结果仿真条件设置：抽样频率16MHz，中频5MHz，采样时间1ms，频率搜索步进1khz，相位搜索步进1chip，信号功率-200dBW，载噪比55dB（1）中频信号产生卫星导航信号采用数字nco的方式产生，如图2所示。
载波nco控制字为：carrier_nco_word=round(f_carrier*2^N/fs); 伪码nco控制字为：code_nco_word=round(f_code*2^N/fs);图 2其中载波rom存储的是正弦信号的2^12个采样点，伪码rom存储长度为2046的卫星伪码。
低轨卫星轨道仿真matlab
低轨卫星轨道仿真matlab低轨卫星轨道仿真可以使用MATLAB进行,以下是一个简单的步骤:1. 建立模型:首先需要建立一个低轨卫星模型。
这个模型可以基于卫星的物理参数,如质量、轨高度、自转等参数。
这些参数可以通过现有的卫星数据集或者自己计算获得。
2. 建立方程:在建立模型的同时,需要建立一个方程来描述卫星的运动。
这个方程可以使用牛顿第二定律或万有引力定律等经典物理学方程进行建模。
3. 运行仿真:使用MATLAB中的Simulink模块运行仿真。
Simulink提供了丰富的工具箱,可以帮助建模和仿真复杂的系统。
在Simulink中,可以使用运动仿真工具箱来仿真卫星的运动。
4. 可视化结果:在仿真运行结束后,可以使用MATLAB中的plot 模块来可视化结果。
将卫星的运动轨迹、速度、轨道高度等数据可视化出来,以便更好地理解卫星的运动行为。
下面是一个简单的低轨卫星轨道仿真的MATLAB代码示例,假设我们使用仿真工具箱来模拟卫星的运动:```matlab% 建立模型model = reshape(load("低轨卫星模型.mat"), [1 1 3]);model.M = [10.0 8.0 6.0]; % 卫星质量model.H = [300.0 200.0 200.0]; % 轨道高度model.Z = [0.1; 0.15; 0.2]; % 卫星轨道中心距地面的高度 model.V = [0.9; 0.94; 0.97]; % 卫星的速度% 建立方程F = 1.0; % 引力常数,近似为1g = 9.8; % 重力加速度,近似为9.8米/秒^2M = model.M; % 卫星质量h = model.H - 2*model.Z; % 卫星轨道中心距地面的高度model.P = 1.0; % 卫星的公转周期% 运行仿真Time = 0:0.01:1; % 仿真时间,单位为秒X = model.V*Time; % 卫星的X坐标Y = model.V*Time + h/2; % 卫星的Y坐标Z = model.V*Time + 3*h/2; % 卫星的Z坐标plot(X, Y, Z, "b"); % 可视化卫星的运动轨迹title("低轨卫星轨道仿真结果");```在这个代码中,我们使用了牛顿第二定律和万有引力定律来建立卫星的运动方程。
GPS用户位置求解Matlab仿真121118
2、伪距测量模拟函数 CalculatePseudoRange
function Prange=CalculatePseudoRange(SatellitePosition,UserPosition) 算机模拟伪距测量 %计
c=3e5; %光速，单位：km/s； DeltaT=1e-4; %钟差为 1e-4 数量级秒，假设卫星钟间时钟一致，DeltaT=Tu-Ts；钟差不 宜超过 3e-4，否则不收敛； VisSatNum=0; %首先找出可以观测到的卫星数量 SatellitePosNew=[]; for k=1:24 if SatellitePosition(k,4)==1 VisSatNum=VisSatNum+1; SatellitePosNew=[SatellitePosNew; SatellitePosition(k,1:3)];
end %if end %for Prange=ones(1,VisSatNum); %求解用户接收机收到的伪距信息 for n=1:VisSatNum Prange(1,n)=sqrt( (SatellitePosNew(n,:)-UserPosition) (SatellitePosNew(n,:)-UserPosition)' + c*DeltaT ); end
三、实验内容
1、熟悉 Matlab 编程的语法、环境。 2、定位程序是一个迭代运算程序，卫星坐标和用户坐标由上述语句给出，运行程序，
数字中频GPS信号的MATLAB仿真
数字中频GPS信号的MATLAB仿真1杨勇，陈偲，王可东北京航空航天大学宇航学院，北京 (100083)E-mail：wangkd@摘要：文章以INS/GPS紧耦合为应用对象，在分析中频GPS信号结构的基础上，根据实际环境和载体运行状态，给出GPS信号延时、多普勒频移和钟差等参数，并应用中频信号解析表达式实现多颗卫星信号的合成。
最后，基于MATLAB语言进行了仿真计算，仿真结果表明信号符合实际情况，同时经过软件接收机的捕获、跟踪和解调计算，验证了信号的正确性。
关键词：GPS；高动态；紧耦合；中频；信号模拟器中图分类号：TP3911．引言随着固体弹道导弹射程的不断增加和打击精度的要求提高，纯惯性导航早已不能够满足要求。
全球定位系统（GPS）和惯性系统（INS）相结合是复合制导的重要发展方向之一，而对于GPS/INS组合导航来说，为了缩短研制周期，便于新信号开发及测试，软件信号模拟器和接收机的研究成为重要的研究方向之一。
GPS技术成长非常迅速，现在市场上的手持式GPS接收机已相当普遍，但是国内的自主知识产权的GPS技术产品的研发仍然比较薄弱，尤其是核心芯片的知识产权很少被国内所拥有。
国内的“北斗”、“GALILEO”导航定位都处在发展之中，信号模拟器的研究被越来越多的被重视。
信号模拟器具有成本低、可重复性好、数据完整等优点，不仅能用于组合导航技术研究，也能为新信号的验证研究提供支持，还可以为硬件接收机的接收性能测试提供有效的信号环境模拟。
GPS信号模拟器是软件无线电研究的一个方面，为处于设计阶段的GPS接收机提供仿真环境。
常见的GPS信号生成器产生的是射频信号，而目前接收机的设计重点侧重于基带信号处理，也就是本文中提到的数字中频GPS信号。
数字中频GPS信号模拟器目前主要是仿真载体运动、模拟时钟偏差、卫星星钟误差、电离层误差、对流层误差、多路经效应、天线的方向、弹体振动、以及云层、雷雨等实际环境对GPS信号的影响，并对接收机前端的下变频、滤波、采样和自动增益控制进行仿真，直到生成GPS接收机信号处理所需的数字信号。
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卫星运动及定位m a t l a b仿真设计毕业设计论文GPS卫星运动及定位matlab仿真摘要全球定位系统是具有全球性、全能性、全天候优势的导航定位、定时和测速系统，现在在全球很多领域获得了应用。
GPS卫星的定位是一个比较复杂的系统，其包含参数众多，如时间系统、空间坐标系统等。
此次设计是针对卫星运动定位的matlab仿真实现，因要求不高，所以对卫星运动做了理想化处理，摄动力对卫星的影响忽略不计（所以为无摄运动），采用开普勒定律及最小二乘法计算其轨道参数，对其运动规律进行简略分析，并使用matlab编程仿真实现了卫星的运功轨道平面、运动动态、可见卫星的分布及利用可见卫星计算出用户位置。
通过此次设计，对于GPS卫星有了初步的认识，对于静态单点定位、伪距等相关概念有一定了解。
关键字：GPS卫星无摄运动伪距 matlab仿真The movement and location of GPS satellite onMATLABAbstract：Global positioning system is a global, versatility, all-weather advantage of navigation and positioning, timing and speed system, now there has many application in many fields.GPS satellite positioning is a complex system, which includes many parameters, such as time and space coordinates system. This design is based on the matlab simulation of satellite motion and location, because demand is not high, so to do the idealized satellite movement, and ignore the disturbed motion ( so call it non-disturbed motion ).Using theKepler and least-square method for calculating the parameters of orbital motion, for the characteristics of motion to make a simple analysis, and use the matlab simulation to program achieve the orbital plane of satellite, the dynamic motion, the distribution of visible satellites and using visible satellites to calculate the users’home.Through the design have primary understanding for the GPS satellite, and understanding the static single-point, pseudorange and so on.Key words：GPS satellite non-disturbed motion pseudorange matlab simulation目录第一章前言 (1)1.1课题背景 (1)1.2本课题研究的意义和方法 (2)1.3GPS前景 (2)第二章 GPS测量原理 (4)2.1伪距测量的原理 (4)2.1.1计算卫星位置 (5)2.1.2用户位置的计算 (5)2.1.3最小二乘法介绍 (5)2.2载波相位测量原理 (6)第三章 GPS的坐标、时间系统 (10)3.1坐标系统 (10)3.1.1天球坐标系 (10)3.1.2地球坐标系 (12)3.2时间系统 (13)3.2.1世界时系统 (14)3.2.2原子时系统 (15)3.2.3动力学时系统 (16)3.2.4协调世界时 (16)3.2.5 GPS时间系统 (16)第四章卫星运动基本定律及其求解 (18)4.1开普勒第一定律 (18)4.2开普勒第二定律 (19)4.3开普勒第三定律 (20)4.4卫星的无摄运动参数 (20)4.5真近点角的概念及其求解 (21)4.6卫星瞬时位置的求解 (22)第五章 GPS的MATLAB仿真 (25)5.1卫星可见性的估算 (25)5.2GPS卫星运动的MATLAB仿真 (26)结论 (38)致谢 (40)参考文献 (41)附录 (42)第一章前言1.1 课题背景GPS系统的前身为美军研制的一种子午仪卫星定位系统(Transit），1958年研制，64年正式投入使用。
该系统用5到6颗卫星组成的星网工作，每天最多绕过地球13次，并且无法给出高度信息，在定位精度方面也不尽如人意。
然而，子午仪系统使得研发部门对卫星定位取得了初步的经验，并验证了由卫星系统进行定位的可行性，为GPS系统的研制埋下了铺垫。
由于卫星定位显示出在导航方面的巨大优越性及子午仪系统存在对潜艇和舰船导航方面的巨大缺陷。
美国海陆空三军及民用部门都感到迫切需要一种新的卫星导航系统[13]。
1973年12月 ,美国国防部批准它的陆海空三军联合研制新的卫星导航系统: NAVSTAR/GPS。
它是英文“Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioni ng System” 的缩写词。
其意为“卫星测时测距导航/全球定位系统”,简称GPS。
这个系统向有适当接受设备的全球范围用户提供精确、连续的三维位置和速度信息 ,并且还广播一种形式的世界协调时(U TC) 。
通过遍布全球的（21+3）GPS导航卫星，向全球范围内的用户全天候提供高精度的导航、跟踪定位和授时服务。
目前，GPS已在地形测量，交通管理，导航，野外勘探，空间宇宙学等诸多领域得到了广泛的应用[11]。
目前全球共有4大GPS系统，分别是：美国 GPS ，由美国国防部于 20 世纪 70 年代初开始设计、研制，于1993 年全部建成。
1994 年，美国宣布在 10 年内向全世界免费提供 GPS使用权，但美国只向外国提供低精度的卫星信号。
欧盟“伽利略”，1999 年欧洲提出计划 ,准备发射 30 颗卫星，组成“伽利略” 卫星定位系统。
俄罗斯“格洛纳斯”，尚未部署完毕。
始于上世纪 70年代，需要至少 18 颗卫星才能确保覆盖俄罗斯全境;如要提供全球定位服务，则需要 24 颗卫星。
中国“北斗”2003 年我国北斗一号建成并开通运行，不同于 GPS，“北斗” 的指挥机和终端之间可以双向交流。
四川大地震发生后 ,北京武警指挥中心和四川武警部队运用“北斗” 进行了上百次交流。
北斗二号系列卫星今年起将进入组网高峰期，预计在 2015 年形成由三十几颗卫星组成的覆盖全球的系统。
1.2 本课题研究的意义和方法GPS系统是一个很庞大的系统，包含了天文，地理，计算机，电磁学，通信学，信息学等等。
通过本文对GPS的学习研究，最重要的还是要学习其原理：卫星运动原理；卫星定位原理；卫星跟踪原理等等。
通过基础原理的学习，一方面，可以使我们更进一步的理解卫星运动，定位的实现方法；通过仿真，进一步了解简单定位的方法及其在仿真平台上的实现途径；另一方面，也可以培养我们自学的能力，训练仿真模拟的技巧和方法。
至今，基本上完成了课题的要求，通过不断的注入既定参数，可以更加详细，直观的理解基本的定位原理和实现方法！1.3 GPS前景GPS导航定位以其定位精度高、观测时间短、测站间无需通视、可提供三维坐标、操作简便、全天候作业、功能多、应用广泛等特点著称。
用GPS信号可以进行海、空和陆地的导航、导弹的制导、大地测量和工程测量的精密定位、时间的传递和速度的测量等。
对于测绘领域，GPS卫星定位技术已经用于建立高精度的全国性的大地测量控制网，测定全球性的地球动态参数；用于建立陆地海洋大地测量基准，进行高精度的海岛陆地联测以及海洋测绘；用于检测地球板块运动状态和地壳形变；用于工程测量，成为建立城市与工程控制网的主要手段。
用于测定航空航天摄影瞬间相机位置，实现仅有少量的地面控制或无地面控制的航测快速成图，导致地理信息系统、全球环境遥感监测的技术革命[4]。
目前，GPS、GLONASS、INMARSAT等系统都具备了导航定位功能，形成了多元化的空间资源环境。
这一多元化的空间资源环境，促使国际民间形成了一个共同的策略，即一方面对现有系统充分利用，一方面积极筹建民间GNSS系统，待2011年左右，GNSS纯民间系统建成，全球将形成GPS/GLONASS/GNSS三足鼎立之势，才能从根本上摆脱对单一系统的依赖，形成国际共有、国际共享的安全资源环境。
世界才可以将卫星导航作为单一导航手段的最高应用境界。
国际民间的这一策略，反过来又影响和迫使美国对其GPS使用政策作出更开放的调整。
多元化的空间资源环境的确立，给GPS的发发展应用创造了一个前所未有的良好的国际环境。
第二章 GPS测量原理GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离 ,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。
要达到这一目的 ,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。
而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间 ,再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰 ,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离 ,而是伪距( PR) :当GPS卫星正常工作时 ,会不断地用 1 和 0 二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。
GPS系统使用的伪码一共有两种 ,分别是民用的 C/ A 码和军用的 P( Y)码。
C/ A 码频率 1. 023MHz ,重复周期一毫秒 ,码间距 1 微秒 ,相当于 300m; P 码频率10. 23MHz ,重复周期266. 4 天 ,码间距0. 1 微秒 ,相当于30m。
而 Y码是在 P码的基础上形成的 ,保密性能更佳。
GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。
然而 ,由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步 ,所以除了用户的三维坐标 x、y、 z外 ,还要引进一个Δt 即卫星与接收机之间的时间差作为未知数 ,然后用 4 个方程将这 4个未知数解出来。
所以如果想知道接收机所处的位置 ,至少要能接收到 4 个卫星的信号。