第三章 卫星运动基础及GPS卫星星历

北斗gps卫星定位系统定位原理

网址：https://www.360docs.net/doc/906776497.html, 北斗gps卫星定位系统定位原理 北斗卫星定位系统哪家好？北斗卫星定位系统的原理是什么？八杰科技为您解答。 定位原理 35颗卫星在离地面2万多千米的高空上，以固定的周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。 由于卫星的位置精确可知，在接收机对卫星观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置（X,Y,Z）。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。 事实上，接收机往往可以锁住4颗以上的卫星，这时，接收机可按卫星的星座分布分成

网址：https://www.360docs.net/doc/906776497.html, 若干组，每组4颗，然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位，从而提高精度。 卫星定位实施的是“到达时间差”（时延）的概念：利用每一颗卫星的精确位置和连续发送的星上原子钟生成的导航信息获得从卫星至接收机的到达时间差。 卫星在空中连续发送带有时间和位置信息的无线电信号，供接收机接收。由于传输的距离因素，接收机接收到信号的时刻要比卫星发送信号的时刻延迟，通常称之为时延，因此，也可以通过时延来确定距离。卫星和接收机同时产生同样的伪随机码，一旦两个码实现时间同步，接收机便能测定时延；将时延乘上光速，便能得到距离。 每颗卫星上的计算机和导航信息发生器非常精确地了解其轨道位置和系统时间，而全球监测站网保持连续跟踪。 卫星导航原理 踪卫星的轨道位置和系统时间。位于地面的主控站与其运控段一起，至少每天一次对每颗卫星注入校正数据。注入数据包括：星座中每颗卫星的轨道位置测定和星上时钟的校正。这些校正数据是在复杂模型的基础上算出的，可在几个星期内保持有效。 卫星导航系统时间是由每颗卫星上原子钟的铯和铷原子频标保持的。这些星钟一般来讲精确到世界协调时（UTC）的几纳秒以内，UTC是由美国海军观象台的“主钟”保持的，每台主钟的稳定性为若干个10^-13秒。卫星早期采用两部铯频标和两部铷频标，后来逐步改变为更多地采用铷频标。通常，在任一指定时间内，每颗卫星上只有一台频标在工作。 卫星导航原理：卫星至用户间的距离测量是基于卫星信号的发射时间与到达接收机的时间之差，称为伪距。为了计算用户的三维位置和接收机时钟偏差，伪距测量要求至少接收来自4颗卫星的信号。

运动学基础》题库-无答案(14.5)

2013-2014学年第二学期期末考试 《运动学基础》题库 一、单选题（每小题1分，共30题） 第一章运动学绪论 1 人体运动学的研究对象主要是 A 运动动作 B 运动行为 C 运动治疗方法 D 运动动作与运动行为 2 人体运动学的研究方法有 A 描述与分析 B 动物实验 C 建立抽象的数学模型 D 以上都是 3 运动学研究内容中不正确的是 A 关节运动与骨骼肌运动力学原理 B 运动中能量的供应方式 C 物理治疗 D 运动动作分析 4 学习运动学课程要用唯物辩证的观点去认识（）的关系 A 人体与环境 B 结构与功能 C 局部与整体D以上都是 5 下蹲过程中下肢处于封闭运动链，因有 A 髋、膝与踝关节同时运动 B 仅髋关节活动 C 仅膝关节活动 D 仅踝关节活动 6 写字时，上肢运动链处于开放运动链 A 仅有肩关节活动 B 仅有肘关节活动 C 仅有腕关节活动 D 有前臂与腕关节活动 7 环节是指人体身上 A 活动的每个关节 B 相对活动的肢体 C 相对活动的节段 D 相对活动的关节 8 打羽毛球时手臂挥拍向下扣球的动作属于 A 推 B 拉 C 鞭打 D 蹬伸 9 举重动作属于 A 推 B 拉 C 鞭打 D 缓冲 10 腾空起跳落下时的屈膝与屈髋动作属于 A 推 B 拉 C 鞭打 D 缓冲 11 骑自行车，腿的动作有 A 推 B 拉 C 鞭打D蹬伸 12 步行时，伴随骨盆和肢体的转运的运动形式为 A摆动 B 扭转C缓冲D蹬伸 13 仰卧位时，上下肢互相靠拢的运动形式为 A 扭转 B 摆动 C 相向运动 D 鞭打 14 无氧运动是指（）运动 A 小强度 B 中等强度 C 大强度D极量强度15 关于有氧运动错误的是 A 运动时间较长 B 中、小强度 C 一般健身锻炼D极量强度 16 动力性运动错误的是 A 产生加速度 B 产生位移 C 抗阻力 D 维持躯体姿势 17 运动动作可以 A 消除肢体肿胀 B 使肌力下降 C 增加关节周围组织粘连 D 使韧带挛缩 18 主动运动是指肌力达（）时，即可由骨骼肌主动收缩完成肢体的运动 A 1级 B 2级 C 3级 D 4级 19 相当于本人最大吸氧量55%-65%的运动强度是 A 极量强度 B 亚极量强度 C 中等强度 D 小强度 20 打太极拳，其运动强度属于 A 极量强度 B 亚极量强度 C 中等强度 D 小强度 第二章运动学基础 1 人体运动状态改变的原因是 A 力 B 力矩 C 力和（或）力矩 D 速度 2 骨骼肌张力相对于人体环节而言是 A 均为内力 B 内力和外力 C 外力和内力 D 均为外力 3 人体整体的主动运动的必要条件是 A 摩擦力 B 重力 C 肌力 D 支撑反作用力 4 运动物体的质量和速度的乘积称为 A 动量 B 冲量 C 动能 D 势能 5 人体缓冲动作可以 A 增大冲击力 B 减小冲击力 C 减少重力 D 增大重力 6 物体的惯性与下面哪个物理量有关 A 长度 B 重量 C 速度 D 质量 7 人体站立姿势平衡为 A 上支撑平衡 B 混合支撑平衡 C 上下支撑平衡 D 下支撑平衡 8 人体上支撑平衡从平衡能力来说是 A 有限稳定平衡 B 稳定平衡 C 不稳定平衡 D 随遇平衡 9 对于人体下支撑平衡，稳定角的个数是 A 2个 B 4个 C 8个 D 16个 10 骨的塑形与重建是通过适应力的作用而发生的，这是 A 牛顿定律 B 动量定理 C 沃尔夫定律 D 阿基米德定律 11 人体活动减少或肢体伤后固定,骨的力学特性改变是 A 强度与刚度均下降 B 强度增加，刚度下降 C 强度与刚度均增加 D 强度下降，刚度增加 12 手臂持球以肘关节为支点构成的杠杆是 A 平衡杠杆 B 省力杠杆 C 费力杠杆 D 混合杠杆

第二章 GPS卫星定位系统

第二章 GPS卫星定位系统 第一节GPS系统的组成 GPS系统主要由空间星座部分、地面监控部分和用户设备三大部分组成，(图2—1)。 图2—1 GPS系统的组成 1 空间星座部分 GPS空间部分是由24颗GPS工作卫星所组成，21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星共同组成了GPS卫星星座。如图2-2所示，这24颗卫星分布在6个倾角为55?的轨道上绕地球运行，各个轨道平面之间相距60?，轨道平均高度20200km 。卫星的运行周期，即绕地球一周的时间约为12恒星时(11小时58分)。这样，对于地面观测者来说，每天将提前4分钟见到同一颗GPS卫星。位于地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同，最少可见到4颗，最多可以见到11颗。满足了在用GPS信号导航定位时，为了解算测站的三维坐标，必须观测4颗GPS卫星的基本要求。每颗GPS工作卫星都发出用于导航定位的信号。GPS用户正是利用这些信号来进行导航定位工作的。 GPS卫星的编号是：按发射先后次序编号（01-24）；按PRN(卫星信号所采用的伪随机噪声码)的不同编号；国际编号(第一部分为该星发射年代，第二部分表示该年中发射卫星的序号，字母A表示发射的有效负荷)；接轨道位置顺序编号等。在导航定位测量中，一般采用PRN编号。 图2—2 GPS卫星空间星座 GPS卫星空间星座的分布保障了在地球上任何地点、任何时刻至少有4颗卫星被同时观测，加之卫星信号的传播和接收不受天气的影响，因此，GPS是一种全球性、全天候的连续实时定位系统。

在GPS 系统中，CPS 卫星星座的功能如下： （1）．用L 波段的两个无线载波(19cm 和24cm 波)向广大用户连续不断地发送导航定位信号。包括提供精密时间标准、粗略导航定位伪距C ／A 码、精密测距P 码和反映卫星当前空间位置和卫星工作状态的导航电文。 （2）．在卫星飞越注入站上空时，接收由地面注入站用S 波段(10cm 波段)发送到卫星的导航电文和其它有关信息，并适时发送给广大用户。 （3）．接收地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令，适时地调整卫星的姿态，改正卫星运行轨道偏差，启用备用卫星。 GPS 卫星的主体呈圆柱形，直径约为1.5m ，重约774kg ，两侧设有两块双叶太阳能板，能自动对日定向，以保证卫星正常供电(图2—3)。 图2—3 GPS 卫星体系图 每颗卫星配置有4台高精度原子钟(2台铷钟和2台铯钟)，这是卫星的核心设备。它将发射标准频率信号，为GPS 定位提供高精度的时间标准。 2 卫星监控部分 GPS 的控制部分由分布在全球的若干个跟踪站所组成的监控系统所构成，根据其作用的不同，这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站，其分布如图2—4所示。 图2—4 GPS 地面监控站分布 2.1 主控站 主控站有一个，设在美国本土科罗拉多（Colorado ）· 斯平士(Colorado Springs)的联合空间执行中心CSOC 。它的作用是： 老师指导

GPS卫星定位系统发展现状及构成部分介绍

GPS卫星定位系统发展现状及构成部分介绍 GLOBAL PosiTIoning System，简称GPS，即全球卫星定位系统，近年来得到了越来越广泛的应用，已经产生了可观的GPS产品需求。并且随着科技水平的提高、应用方向的不断开拓，GPS将会不容置疑的迅速渗透到人们的日常生活中来。 我们经常提到的GPS定位系统由美国军方所设计、控制。除此之外，我国的北斗双星定位系统正在默默地为我国的现代化建设做贡献；俄罗斯的GLONASS系统也曾有过辉煌的历史；欧盟组织设计的伽利略卫星定位系统兼容目前广泛应用的GPS系统，在几年后将会给全球定位系统增添更加光彩的一页。 GPS系统由三大部分组成：空间部分、控制部分和用户部分。 空间部分是GPS人造卫星的总称。人造卫星的平均高度约20200Km，运行轨道是一个椭圆，地球位于该椭圆的一个焦点上；运行周期约12小时。在6个倾角约55的轨道面上不平均地分布着近30颗导航卫星，部分为备用卫星，美国军方可通过地面控制部分调整工作卫星的数目。在GPS系统中，GPS卫星是动态的已知点，用户端所有的导航定位信息都是依据这个动态已知点发送的星历计算得到的。GPS星历，实际上是一系列描述GPS 卫星运动及轨道的实时状态参数。民用GPS模块所接收到的广播星历是由GPS卫星以扩频通信方式通过导航电文直接向用户播发的用于实时数据处理的预报星历，在不同的载波上以不同的速率广播民用的伪随机码C/A码星历和军用的P码星历。 对于整个GPS系统来说，实际上地面控制部分是整个系统的核心。所有的GPS卫星所播发的用于导航定位的星历，都是由分布在地面的5个监控站提供的。地面系统负责监测GPS信号、收集数据、计算并注入导航电文，状态诊断、轨道修正等。正是有了地面监控系统的海量数据处理，才使得GPS系统精确运转。 我们常说的GPS定位模块称为用户部分，它像收音机一样接收、解调卫星的广播C/A码信号，中以频率为1575.42MHz。GPS模块并不播发信号，属于被动定位。通过运算与每个卫星的伪距离，采用距离交会法求出接收机的得出经度、纬度、高度和时间修正量这四个参数，特点是点位速度快，但误差大。初次定位的模块至少需要4颗卫星参与计算，称

全球四大卫星定位系统

全球四大卫星定位系统 一．GPS系统（美国） 二．北斗系统（中国） 三．GLONASS系统（俄罗斯） 四．伽利略卫星导航系统（欧盟） GPS系统（美国） GPS系统是美国从上世纪70年代开始研制，历时20年，耗资近200亿美元，于1994年全面建成的新一代卫星导航与定位系统。GPS利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力。它是继阿波罗登月计划、航天飞机后的美国第三大航天工程。如今，GPS已经成为当今世界上最实用，也是应用最广泛的全球精密导航、指挥和调度系统。 GPS系统概述GPS系统由空间部分、地面测控部分和用户设备三部分组成。 （1）空间部分GPS系统的空间部分由空间GPS卫星星座组成。 （2）控制部分控制部分包括地球上所有监测与控制卫星的设施。 （3）用户部分GPS用户部分包括GPS接收机和用户团体。 主要功能： 导航 测量 授时

标准：全球定位系统(GPS)测量规范GB/T 18314-2001 Specifications for global positioning system (GPS) surveys 种类： GPS卫星接收机种类很多，根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型；根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。 北斗卫星导航系统 中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System， 统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。 段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户 度0.2米/秒，授时精度10纳秒。 系统构成 北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨 道卫星组成，中国计划2012年左右，“北斗”系统将覆盖亚太地区，

卫星基础知识

中星9号卫星简介——双备份直播星之一 编者按：我国双备份直播卫星之一的中星9号卫星计划于2007年11月用中国的长征三号乙火箭在西昌卫星中心发射升空。然而发射计划几经挫折，一延再延，终于在2008年6月9日顺利升空。至此，数字电视三大运营主体：有线、地面、卫星全部到位，竞争的大幕正徐徐拉开，中国数字电视市场的发展开始进入全新的时代。 2005年2月，国家正式批准直播星的建设方案。直播星将采用正在研制的东方红4号地球同步通讯卫星平台作为首发主星，并命名为鑫诺2号。进口的法国阿尔卡特公司SB4000卫星平台作为后补备用星，命名为中星9 号形成“一中一外”的直播星系统空间段方案。两颗卫星均采用长征火箭发射，双星共位运营，可保证我国直播星广播电视节目的安全传输。然而2006年发射的鑫诺2号升空后失效，中星9号从备份星升格为主星，未来还需要发射一颗中星9号的备份星。我国计划发射鑫诺4号为中星9的备份星。与曾出现故障的鑫诺2号一样，鑫诺4号卫星也是基于中国自主研发的东方红四号卫星平台进行开发的，载有18个36MHz带宽及4个54MHz 带宽Ku频段转发器，未来升空后将与中星9号一起在东经92.2度轨道位共轨工作。“实事求是地讲，东方红四号平台还不是很成熟，这一点从鑫诺2号升空后发生故障可见一斑，”一位不愿透露姓名的卫星界人士告诉记者，“所以鑫诺4号的研发工作慎之又慎，预期发射计划会往后推。” 直播卫星的管理、运营分为空间段和地面段。空间段主要负责卫星发射及运行测控；地面段主要负责卫星接收终端、内容、服务及未来商业平台的运营。2007年12月成立的中国直播卫星有限公司，是直播星空间段运营管理的唯一主体。按照国资委批准的重组方案，中国直播卫星有限公司整合了中国卫星通信集团公司、鑫诺卫星通信有限公司和中国东方通信卫星有限公司旗下所有与卫星相关的资产、业务和团队，管理着中卫1号、鑫诺1号、鑫诺3号、中星6B等四颗广播电视传输星，以及最新发射成功的中星9号直播星。中星9号功率为10700瓦，设计寿命15年，具有22 个转发器，采用国际电联(ITU)规定的卫星广播业务(BSS)专用Ku波段，以大功率向地面广播播出，可将广播电视在全国的覆盖率提高到98％以上，届时广大民众可用0.45～0.6m天线收看卫星广播电视节目，实现电视节目直播到户。国际电联分配给中国的广播电视卫星BSS频段轨位有62°E，92．2°E，134°E三个轨位和香港使用的122°E轨位。中国的领土东西经度范围在135°E～73.5°E(中国地理中心城市兰州位于103°E)，因此我国的广播电视卫星首选使用92．2°E轨位较好，这样对全国大部分的电视接收用户天线的仰角可在35°以上，只有我国东北部分地区的接收天线仰角在20°以下。

北斗卫星导航系统定位原理及应用

xxxx导航系统定位原理及其应用 北斗卫星定位系统是由中国建立的区域导航定位系统。该系统由四颗（两颗工作卫星、2颗备用卫星）北斗定位卫星（北斗一号）、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务，授时精度可达数十纳秒(ns)的同步精度，北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。美国的GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m，C/A码目前己由25-100m提高到12m，授时精度日前约20ns。。 北斗一号导航定位卫星由中国空间技术研究院研究制造。四颗导航定位卫星的发射时间分别为： 2000年10月31日； 2000年12月21日； 2003年5月25日， 2007年4月14日，第三、四颗是备用卫星。2008年北京奥运会期间，它将在交通、场馆安全的定位监控方面，和已有的GPS卫星定位系统一起，发挥?双保险?作用。北斗一号卫星定位系统的英文简称为BD，在ITU（国际电信联合会）登记的无线电频段为L波段（发射）和S波段（接收）。北斗二代卫星定位系统的英文为Compass（即指南针），在ITU登记的无线电频段为L波段。北斗一号系统的基本功能包括： 定位、通信（短消息）和授时。北斗二代系统的功能与GPS相同，即定位与授时。 其工作原理如下： ?北斗一号?卫星定位系出用户到第一颗卫星的距离，以及用户到两颗卫星距离之和，从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面，和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值，又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标，这个坐标

北斗卫星导航信号串行捕获算法MATLAB仿真报告材料(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。这样伪码采用2psk的方式调制到射频，加性噪声很小是理想接收中频信号如图3所示。

理论力学运动学基础

第五章运动学基础 一、是非题 1．已知直角坐标描述的点的运动方程为X=f1（t），y=f2（t），z=f3（t），则任一瞬时点的速度、加速度即可确定。（）2．一动点如果在某瞬时的法向加速度等于零，而其切向加速度不等于零，尚不能决定该点是作直线运动还是作曲线运动。（）3．切向加速度只表示速度方向的变化率，而与速度的大小无关。（）4．由于加速度a永远位于轨迹上动点处的密切面内，故a在副法线上的投影恒等于零。（）5．在自然坐标系中，如果速度υ=常数，则加速度α=0。（）6．在刚体运动过程中，若其上有一条直线始终平行于它的初始位置，这种刚体的运动就是平动。（）7．刚体平动时，若刚体上任一点的运动已知，则其它各点的运动随之确定。（）8．若刚体内各点均作圆周运动，则此刚体的运动必是定轴转动。（）9．定轴转动刚体上点的速度可以用矢积表示为v=w×r，其中w是刚体的角速度矢 量，r是从定轴上任一点引出的矢径。（） 10、在任意初始条件下，刚体不受力的作用、则应保持静止或作等速直线平动。（） 二、选择题 1、已知某点的运动方程为S=a+bt2（S以米计,t以秒计，a、b为常数），则点的轨迹。 ①是直线；②是曲线；③不能确定。 2、一动点作平面曲线运动，若其速率不变，则其速度矢量与加速度矢量。 ①平行；②垂直；③夹角随时间变化。 3、刚体作定轴转动时，切向加速度为，法向加速度为。 ①r×ε②ε×r ③ω×v④v×ω 4、杆OA绕固定轴O转动，某瞬时杆端A点的加速度 α分别如图（a）、（b）、（c）所示。则该瞬时的角速度为零， 的角加速度为零。 ①图（a）系统；②图（b）系统；③图（c）系统。 三、填空题

第六章：点的运动学

第六章 点的运动学 一、要求 1、能用矢量法建立点的运动方程，求速度和加速度。 2、能熟练地应用直角坐标法建立点的运动方程，求轨迹、速度和加速度。 3、能熟练地应用自然法求点在平面上作曲线运动时的运动方程、速度和加速度，并正确 理解切向加速度和法向加速度的物理意义。 二、重点、难点 点的曲线运动的直角坐标法，点的运动方程，点的速度和加速度在直角坐标轴上的投影。点的曲线运动的自然法（以在平面内运动为主），点沿已知轨迹的运动方程，点的切向加速度与法向加速度。 三、学习指导 点的运动学是整个运动学的基础。三种方法描述同一点的运动，其结果是一样的。如果将矢量法中的矢量r 、v 、a 用解析式表示，就是坐标法；矢量v 、a 在自然轴投影，就得出自然法中的速度与加速度。 直角坐标系与自然轴系都是三轴相互垂直的坐标系。直角坐标系是固定在参考系上，可用来确定每一瞬时动点的位置。点沿空间曲线运动有三个运动方程，点沿平面曲线运动有两个运动方程，点沿直线运动有一个运动方程。自然轴系是随动点一起运动的直角轴系（切向轴τ、法向轴n 及副法向轴b ），因此不能用自然轴系确定动点的位置。自然法以已知轨迹为前提，用弧坐标来建立点的运动方程，以确定动点每一瞬时在轨迹上的位置。 用直角坐标法求速度和加速度是将三个坐标分别对时间取一次和二次导数，得到速 度和加速度在三轴上的投影，然后再求它的大小和方向。用自然法求速度，则将坐标对时间取一次导数，就得到速度的大小和方向。自然法中的加速度物理概念清楚，τa 和n a 分别反映了速度大小和速度方向改变的快慢程度。需注意的是不能将dt dv 误认为是动点的全加速度。只有当0=n a 时，才有dt dv a = 。学员可自行分析，这时点作什么运动。 下面对矢量法、直角坐标法与自然法作一总结和比较：

GPS卫星定位系统解决与方案

GPS车辆定位管理系统 设计方案 淮北睿讯科技有限公司2014年6月1日

一 CDMA 1X 3G无线车载监控系统应用的意义： 在经济高速发展的今天，生活水平的不断提高，安全的重要性已经成为生活中不可或缺的一部分。随着我国公路运输事业的蓬勃发展，车辆在运营过程中的安全性和高效管理已经也越来越被重视。在网络技术快速发展的今天，随着 3G网络的出现，3G无线车载视频系统为车辆打造一个具有安全的、远程的、即时的、科学的管理体系奠定了坚实基础；打破了传统摄像机不能网络传输的弊端。3G无线车载视频产品主要应用包括长途客运车、城际巴士、旅游大巴车、海上风景游艇等。在中、长途大巴上安装3G无线车载监控系统具有以下重要作用： ?实时查看车辆内状况及行驶路况 对长途客运公司存在的部分司乘人员在旅途中私自搭客，收钱不给票，或给假票等情况，一部车每天只要一两例，公司就要损失几百元，一个月就损失几千元；有了3G远程网络视频系统监督，可以提高收入，严防作弊。 ?有效提升服务，提高安全预防 长途旅行中旅客之间、旅客与司乘人员之间不时会产生一些矛盾和争议，导致公司时常遭到投诉，特别是有的旅客下车时顺手拿走别人的行李和物品等，因为没有有力的证据，解决起来无从下手，公司形象受到很大影响。安装录像系统后，可以随时仪对司乘人员过站载客，私收钱物等贪污公款行为形成有效控制，同时提高服务质量。3G无线视频系统还能同时为乘客提供笔记本电脑接入互联网服务。 ?提高安全，事故取证 长途客车行驶时间长，路况和人员复杂，车匪路霸较多，容易出现安全问题。特别是春运高峰期间偷、抢、拐、骗的案件恶性交通事故很多，司机违规操作、严重超载等情况时有发生。通过网络远程视频监控和录像系统，客运公司和管理部门随时可以通过3G网络远程视频即时的检查司机是否违章和超载，同时录像资料可以犯罪分子的作案证据。 ?GPS卫星定位，全程跟踪 对于长途客车在路上行驶状况，需要即时全面的远程视频查看的同时，GPS即可对车辆实时的卫星定位，进行全程跟踪，控制车辆油路等，有效的管理车队车辆外出行驶，提高公司的管理，而且节约成本，方便快捷。

第五章 运动学基础

第五章运动学基础 第1节运动学基本概念 运动学是研究物体运动几何性质的科学。运动学仅从几何的角度来研究物体运动的规律，而不考虑引起物体运动的物理因素。 在运动学中，常把物体抽象简化为点或刚体。如果物体的几何尺寸在运动过程中不起主要作用，则可以忽略物体的大小把它抽象为没有大小的点；否则，把物体抽象为具有大小的在任何情况下保持其形状和大小不变的物体，即刚体。 点的运动学主要介绍用矢量法、直角坐标法、自然法三种方法研究点的运动方程、轨迹、速度、加速度。 对点的复杂的运动，介绍点的合成运动的分析方法，讨论点相对于不同参考系的运动以及各种运动之间的关系。此方法也是研究刚体平面运动的基础。 刚体的运动主要介绍刚体的平行移动、刚体的定轴转动、刚体的平面运动。研究刚体做各种运动时的运动规律和特点，以及刚体上各点的速度、加速度的计算。 研究一个物体的机械运动，必须选取另一个物体作为参考，这个参考的物体称为参考体。与参考体固连的坐标系称为参考系。一般工程问题中，都取与地面固连的坐标系为参考系。 第2节点的运动学 一、矢量法 如图5-2-1-1所示，选取参考系上某确定点为O坐标原点，自点O向动点M作矢量r，称r为点M相对原点O的位置矢量，简称矢径。 图5-2-1-1 以矢量表示的点的运动方程为 r=r( t ) 动点M在运动过程中，其矢径r的末端描绘出的一条连续曲线，称为矢端曲线。矢端曲线就是动点M的运动轨迹。 点的速度矢量为 v= dr dt

点的加速度矢量为 a= dv dt = d 2 r d t 2 二、直角坐标法 图5-2-1-2 如图5-2-1-2所示，取固定的直角坐标系Oxyz，则动点M在空间的位置可用三个直角坐标x，y，z表示，动点M的运动方程为 x= f 1 (t) y= f 2 (t) z= f 3 (t) } 消去时间t可得动点M的轨迹方程。它们与矢量法中的矢径的关系为 r=xi+yj+zk 动点M的速度在三个坐标轴上的投影为 v x = dx dt v y = dy dt v z = dz dt } 即 v= v x i+ v y j+ v z k 动点M的加速度在三个坐标轴上的投影为 a x = dvx dt = d 2 x d t 2 a y = d v y dt = d 2 y d t 2 a z = d v z dt = d 2 z d t 2 } 即 a= a x i+ a y j+ a z k 三、自然法

GPS卫星系统的简介

卫星导航定位系统的原理及其应用 摘要 本文主要介绍了卫星导航定位技术的基本概念与原理。并介绍人类利用卫星导航定位原理所发明的两种导航定位系统美国GPS系统与中国的北斗系统。 卫星与接收机距离的测量分为伪距测量原理和相位测量原理，相位测量的精度较高。卫星的定位原理分为绝对定位原理和相对定位原理，相对定位原理完全消除了卫星星历的影响精度更高一些。 美国的GPS系统主要由三部分组成分别为：空间部分、地面监控部分、用户部分。该系统的特点在于其与传统测量收与导航手段相比，器观测站之间无需通视只需要卫星通视，而且其定位精度较高、观测时间短、操作简便等 中国的北斗系统是中国为了克服GPS系统所带来的限制中国人自主研发的空间卫星系统。其特点突出，北斗系统不但可以进行导航也可以进行定位，同时还能进行授时和短信服务美国的GPS系统与中国的北斗系统的导航功能在旅游与汽车导航方面的应用极大地改善了人们的生活 关键词：卫星定位原理；北斗系统； GPS系统；导航 序言 随着科学技术的发展，尤其是空间科学技术的发展无论是在导航还是定位、授时方面，卫星定位于导航与人们的生活越来越密切。卫星的定位在大地测量方面、灾害监测中、土地资源调查中，地震测量中等方面都有着不可替代的作用。卫星的导航技术更是渗透于人们的生活当中旅游、汽车导航等等无一不说明卫星定位导航系统的重要性。所以本文通过对卫星导航系统定位原理的介绍以及在其技术基础上锁发展的定位导航系统，即中国的北斗系统与美国的GPS系统。让大家更能深刻了解定位导航技术的原理及其工作方式。 1 卫星导航定位原理

1.1 定位原理的基本概念 卫星定位的基本概念是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置，此处至少需要4颗卫星才能完场卫星定位。如图所示，假设t 时刻在地面待测点上安置GPS 接收机，可以测定GPS 信号到达接收机的时间△t ，再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式： 图 1.1 4 颗卫星定位的原理图 上述四个方程式中待测点坐标x 、 y 、 z 和Vto 为未知参数，其中di=c △ti (i=1、2、3、4)。 di (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4到接收机之间的距离。 △ti (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的信号到达接收机所经历的时间。 c 为GPS 信号的传播速度(即光速)。 四个方程式中各个参数意义如下： x 、y 、z 为待测点坐标的空间直角坐标。 xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4在t 时刻的空间直角坐标，可由卫星导航电文求得。 Vti (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的卫星钟的钟差，由卫星星历提供。 Vto 为接收机的钟差。由以上四个方程即可解算出待测点的坐标x 、y 、z 和接收机的钟差Vto 。 1.2 伪距测量原理 1. 伪距测量的基本原理 每一个卫星播发一个伪随机测距信号，该信号大约每毫秒播发一次，接收机同时复制出一个相同结构的信号，并与接受到的卫星信号进行比较，它与卫星信号有一个延时差从而获得信号的延时时间(dt),如下图1.2所示。从而推算出卫星至接收机的距离

GPS卫星导航信号产生过程

2.1.2 信号结构与特性 2.1.2.1 信号组成 GPS 系统采用典型的CDMA 体制，这种扩频调制信号具有低截获概率特性，系统以码分多址形式区分各卫星信号。目前GPS 系统是部分公开的，采用的伪码有C/A 码、P(Y)码等。该系统主要利用直接序列扩频调制技术，采用1.023MHz （C/A 码）和10.23MHz （P(Y)码）两种速率的伪随机码在L1和L2频率上调制发射50Hz 的导航定位信息，L1和L2频率在和平时期是确知的，分别为1575.42MHz 和1227.6MHz ，其中L1频率上的信号是非平衡QPSK 调制，其I 通道上的伪码序列是C/A 码，其Q 通道的伪码序列是P 码；L2频率上采用P 码扩频的BPSK 调制。目前，GPS 信号组成可由2.1.2-1式表示。式中P A 、C A 和P B 分别为载波L 1、L 2的振幅，)(t P i 、)(t G i 和)(t D i 分别为第i 颗卫星的P 码、C/A 码和导航电文D 码。1ω、2ω分别为载波L 1、L 2的角频率，i 1?和i 2?分别为第i 颗卫星载波L 1、L 2的初始相位。图2.1.2.1为GPS 信号结构。 图2.1.2.1 GPS 卫星信号产生机理 (2.1.2-1) GPS 信号采用L 波段作为载波，主要是因为其独有的频段特性：L 波段的频率占用率低于其他频段，不易发生频率冲突，利于导航定位测量；GPS 卫星采用直接序列扩频通信技术发送导航电文，信号带宽高达20MHz 左右，在占用率低的L 波段上，易于传送扩频后的宽带信号；卫星在约20000km 的高空运行，卫星信号的载波频率越高，多普勒频移就越大，有利于测量用户的行驶速度；GPS 系统使用L 波段的信号工作波长为19cm 和24cm ， 12111122()()()cos()()()sin()()()()cos() i L P i i i C i i i i L P i i i S t A P t D t t A G t D t t S t B P t D t t ω?ω?ω??=+++??=+??总和模2和混频器

《运动学基础》题库-无答案(14.5)

班级考号姓名 2013-2014 学年第二学期期末考试 《运动学基础》题库 2013 级康复治疗技术 1、2、3 班（学制： 3 年） 题号一二三四五总分合分人 得分 一、单选题（每小题 1 分，共 30 题） 第一章运动学绪论 1人体运动学的研究对象主要是 A 运动动作B运动行为C运动治疗方法D运动动作与运动行为 2 人体运动学的研究方法有 A 描述与分析 B 动物实验C建立抽象的数学模型D以上都是 3运动学研究内容中不正确的是 A关节运动与骨骼肌运动力学原理 B 运动中能量的供应方式 C物理治疗 D 运动动作分析 4学习运动学课程要用唯物辩证的观点去认识（）的关系 A人体与环境 B 结构与功能C局部与整体 D 以上都是 5下蹲过程中下肢处于封闭运动链，因有 A 髋、膝与踝关节同时运动B仅髋关节活动C仅膝关节活动D仅踝关节活动 6写字时，上肢运动链处于开放运动链 A 仅有肩关节活动B仅有肘关节活动C仅有腕关节活动D有前臂与腕关节活动 7环节是指人体身上 A 活动的每个关节B相对活动的肢体C相对活动的节段D相对活动的关节 8打羽毛球时手臂挥拍向下扣球的动作属于 A推B拉C鞭打D蹬伸 9举重动作属于 A推B拉C鞭打D缓冲 10腾空起跳落下时的屈膝与屈髋动作属于 A推B拉C鞭打D缓冲 11骑自行车，腿的动作有 A推B拉C鞭打D蹬伸 12步行时，伴随骨盆和肢体的转运的运动形式为 A摆动B扭转C缓冲 D 蹬伸 13仰卧位时，上下肢互相靠拢的运动形式为 A扭转 B摆动C相向运动D鞭打 14 无氧运动是指（）运动 A 小强度B中等强度C大强度D极量强度 15关于有氧运动错误的是 A 运动时间较长B中、小强度C一般健身锻炼D极量强度 16动力性运动错误的是 A 产生加速度B产生位移C抗阻力D维持躯体姿势 17运动动作可以 A 消除肢体肿胀B使肌力下降 C 增加关节周围组织粘连 D 使韧带挛缩 18 主动运动是指肌力达（）时，即可由骨骼肌主动收缩完成肢体的运动 A1级B2级C3级D4级 19 相当于本人最大吸氧量55%-65%的运动强度是 A 极量强度B亚极量强度C中等强度D小强度 20打太极拳，其运动强度属于 A 极量强度B亚极量强度C中等强度D小强度 第二章运动学基础 1人体运动状态改变的原因是 A 力 B力矩C力和（或）力矩D速度 2骨骼肌张力相对于人体环节而言是 A 均为内力B内力和外力C外力和内力D均为外力 3人体整体的主动运动的必要条件是 A 摩擦力B重力C肌力D支撑反作用力 4运动物体的质量和速度的乘积称为 A动量B冲量C动能D势能 5人体缓冲动作可以 A 增大冲击力B减小冲击力C减少重力D增大重力 6物体的惯性与下面哪个物理量有关 A长度B重量C速度D质量 7人体站立姿势平衡为 A 上支撑平衡B混合支撑平衡C上下支撑平衡D下支撑平衡 8人体上支撑平衡从平衡能力来说是 A 有限稳定平衡B稳定平衡C不稳定平衡D随遇平衡 9对于人体下支撑平衡，稳定角的个数是 A2个B4个C8个D16个 10骨的塑形与重建是通过适应力的作用而发生的，这是 A 牛顿定律 B 动量定理C沃尔夫定律D阿基米德定律 11 人体活动减少或肢体伤后固定, 骨的力学特性改变是 A 强度与刚度均下降B强度增加，刚度下降 C 强度与刚度均增加D强度下降，刚度增加 12手臂持球以肘关节为支点构成的杠杆是 A 平衡杠杆B省力杠杆C费力杠杆D混合杠杆 13坐位时肌松弛，腰部的负荷 第1页共13页

GPS卫星定位系统

GPS卫星定位系统 在交通安全管理中的应用

卫星定位系统的起源 ?卫星定位系统出现之前卫星定位系统出现之前，，远程导航与定位主要用无线导航系统无线导航系统；；但因覆盖的工作区域小但因覆盖的工作区域小，，电波传播受大气影响受大气影响，，因而定位精度不高因而定位精度不高。。 ?最早的卫星定位系统是美国子午仪最早的卫星定位系统是美国子午仪（（Transit Transit））系统系统，，于19581958年开发年开发年开发，，6464年正式投入使用年正式投入使用年正式投入使用。。该系统卫星数目较小卫星数目较小（（5-6颗），），无法提供连续的实时三无法提供连续的实时三维导航维导航，，精度较低精度较低。。

?美国的美国的GPS GPS GPS系统系统系统（（2121颗卫星颗卫星颗卫星+3+3+3颗备用颗备用颗备用））?俄罗斯的俄罗斯的GLONASS GLONASS 系统系统（（目前目前171717颗卫星颗卫星颗卫星））?中国的“北斗一号”区域系统区域系统（（2颗卫星颗卫星+1+1+1颗备用颗备用颗备用））?正在建设的欧洲“伽利略”系统（2727颗卫星颗卫星颗卫星+3+3+3颗备用颗备用颗备用）） 全球使用的卫星定位系统

卫星定位示意图

卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息信息，，接收终端接收到这些信息后接收终端接收到这些信息后，，经过计算求出接收机的三维位置求出接收机的三维位置、、方向以及运动速度和时间信息时间信息。。 GPS 卫星定位的原理

GPS 在全球的应用 ?美国是最早应用GPS 的国家的国家，，除军事用途外除军事用途外，，民用产品早已进入千家万户用产品早已进入千家万户。。GPS 产品安装形成市场化，用户可以按照自身的功能需求安装适合自己的定位定位、、导航产品导航产品。。 ?日本在应用GPS 系统中注重导航和物流系统中注重导航和物流，，如矢崎总业总业、、富士通等公司获得很大成功富士通等公司获得很大成功。。同时日本还建立了产业联盟立了产业联盟，，对GPS 相关产品进行合力开发相关产品进行合力开发，，形成一个成熟的市场成一个成熟的市场。。

第五章点的运动学

第五章 点的运动学 教学要求： 1、掌握描述点的运动的矢量法、直角坐标法和自然法。 2、能求平面运动点的运动方程、运动轨迹、速度和加速度。 当物体的几何尺寸和形状在运动过程中不起主要作用时，物体的运动可简化为点的运动，如空中飞行的飞机，当研究其飞行轨迹时，可将其简化为点的运动。当物体内各点的运动情况完全相同时，只需分析其中某一点的运动就够了，这样的物体也可简化为点的运动。研究点的运动具有独立的应用意义，也是研究一般物体运动的基础。本章研究点的简单运动，研究点相对某一个参考系的几何位臵随时间的变化规律，包括点的运动方程、运动轨迹、速度和加速度等。 §5-1 矢量法 矢径r ——自参考系坐标原点O 向动点M 所作矢量 矢径r 随时间变化的函数。 运动方程——r=r(t) 以矢量表示的形式 运动轨迹：矢径r 的矢端曲线 速度——v=dr/dt 矢径r 对时间的一阶导数。动点的速度矢沿轨迹的切线，并与点的运动方向一致。单位m/s 加速度——a=dv/dt=d2r/dt2 速度对时间的一阶导数，矢径r 对时间的二阶导数。单位m/s2 §6-2 直角坐标法 建立一个直角坐标系，动点任意瞬时在空间的位臵可用矢径表示，还可用三个直 角坐标表示。 直角坐标与矢径之间的关系：zk yj xi t r ++=)( 运动方程：x=f1(t)，y=f2(t)，z=f3(t) 轨迹方程：消去运动方程中的时间t 。 ∵r=xi+yj+zk ∴速度：v=dr/dt=dx/dti+dy/dtj+dz/dtk=vxi+vyj+vzk ， ，，， 速度的大小和方向余弦：v= cos(v ，i)=v x /v ，cos(v ，j)=v y /v ，cos(v ，k)=v z /v 加速度：a =a x i +a y j +a z k ，加速度的大小和方向余弦： a = ，， cos(a ，i )= a x /a ，cos(a ，j )= a y /a ，cos(a ，k )= a z /a dt dx v x = dt dy v y =dt dz v z =2 2 2z y x v v v + +222z y x a a a ++22dt x d dt dv a x x ==22dt y d dt dv a y y ==2 2dt z d dt dv a z z ==

卫星通信地基础知识

卫星通信概述 1.卫星通信的基本概念与特点 定义：卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站，转发或反射无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信。卫星通信又是宇宙无线电通信形式之一，而宇宙通信是指以宇宙飞行体为对象的无线电通信，它有三种形式： （1）宇宙站与地球站之间的通信；（直接通信） （2）宇宙站之间的通信；（直接通信） （3）通过宇宙站转发或反射而进行的地球站间的通信。（间接通信） 第三种通信方式通常称为卫星通信，当卫星为静止卫星时称为静止卫星通信。 大多数通信卫星是地球同步卫星（静止卫星：轨道在一定高度时卫星与地球相对静止）。静止卫星是指卫星的运行轨道在赤道平面内。轨道离地面高度约为35800km （为简单起见，经常称36000km）。 静止卫星通信的特点 （1）静止卫星通信的优点 a 通信距离远，且费用与通信距离无关（只要在卫星波束范围内两站之间的传 输与距离无关） b 覆盖面积大（三颗卫星即可覆盖所有地方），可进行多址通信（一发多收） c 通信频带宽（带宽为500M），传输容量大 d 信号传输质量高，通信线路稳定可靠 e 建立通信电路灵活、机动性好（只要卫星覆盖到，均可建立地面站进行通信） f 可自发自收进行监测 （2）静止卫星通信的缺点 a 静止卫星的发射与控制技术比较复杂（所以国内做卫星发射的很少）。 b 地球的两极地区为通信盲区（轨道与赤道平行，切线方向下来无法到达两 极），而且地球的高纬度地区通信效果不好。 c 存在星蚀（卫星在地球和太阳之间）和日凌（地球在太阳和卫星之间）中断 现象。——（现今可通过处理缩短这种现象） d 有较大的信号传输时延（发射和接受时间）和回波干扰。 2. 卫星通信系统的组成 （1）卫星通信系统的组成 通常卫星通信系统是由地球站、通信卫星（前两个为主要组成，负责卫星收发）、跟踪遥测及指令系统和监控管理系统（后两个提供辅助功能，监测卫星、姿态调整等）4大部分组成的，如图所示。