1 / 57

衛星與你攜手同行 A Satellite Positioning System that Serves You Day and Night

衛星與你攜手同行 A Satellite Positioning System that Serves You Day and Night. 陳少彬. 地政總署測繪處. 2006 年 1 月 14 日. GPS 書包. 內置 GPS 接收器 書包 人造皮 33,000 日元 (HK$2,200) 真皮 45,000 日元 (HK$3,000) 定位服務月費 525 日元 (HK$35) Secom's services. 2005 首季在日本推出 10,000 個 ( 資料來源 : The Japan Times Nov. 5, 2004).

myron
Download Presentation

衛星與你攜手同行 A Satellite Positioning System that Serves You Day and Night

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 衛星與你攜手同行A Satellite Positioning Systemthat Serves You Day and Night 陳少彬 地政總署測繪處 2006年1月14日

  2. GPS 書包 • 內置GPS接收器書包 • 人造皮33,000日元 (HK$2,200) • 真皮45,000日元 (HK$3,000) • 定位服務月費525日元 (HK$35) Secom's services. • 2005首季在日本推出10,000個 (資料來源: The Japan Times Nov. 5, 2004)

  3. 可樂罐型GPS手機 • 可口可樂公司將推出120個可樂罐型 具GPS接收功能的手機 • 幸運可樂飲者可獲得此新科技手機 ， 但未知於何時何地推出 (資料來源: USA TODAY May 9, 2004)

  4. GPS+數碼地圖 • 即時清楚顯示 用戶所在位置 • 方便携帶 • 發展趨勢： GPS接收機 +電子手帳 +無線電話 三合一

  5. 一般手提GPS接收器 • US$100- 400 • 定位精度7-30米

  6. 微型GPS接收器 • 內置GPS天綫 • 接收L1 C/A 碼 • 可接收多至16顆衛星訊號 • 具接收GPS及WAAS 訊號功能 • 定位精度為15 米 • USB或藍牙輸出： GPS定位、時間、 航道記錄、速度 • 充電後可用8小時 資料來源:http://www.globalsat.com.tw/

  7. GPS測量儀器 • 定位精度：厘米級

  8. 內容提要： • 衛星如何能定位及導航？ • 全球衛星定位近年有何發展？ • 甚麼是地面助導航定位系统？ • 引進新科技、建立「香港衛星定位參考站網」 • 站網所提供的定位服務及應用的技術 • 服務應用的範圍 • 未來的發展

  9. 不同種類的人造衛星 • 通信衛星 —“東方紅”通信廣播衛星 • 遙感探測衛星 —“風雲”氣象衛星 —“資源”地球資源衛星 • 導航衛星 —“北斗”導航定位衛星 • 科學衛星 —“實踐”科學探測與技術試驗衛星 • 間諜衛星

  10. 衛星如何能定位？

  11. 全球衛星導航系统(GNSS)(Global Navigation Satellite System) 包括：- • GPS美國的全球衛星定位系统 • GLONASS俄國的全球衛星定位系統 • GALILEO歐洲的加利略民用導航衛星系统

  12. 全球衛星定位系统Global Positioning System (GPS) • 美國國防部於1970年代開始建造的覆蓋全球的衛星定位系统 • 1989 – 開始運作 • 1995 – 完成24顆衛星於 6 條距離地面2萬公里的軌道運行 • 2005 – 共29顆衛星運行 • 現代化GPS (Modernized GPS)

  13. Russian Global Navigation Sputnik System俄國的全球衛星定位系統 (GLONASS) • 系统設計：24顆衛星於3條軌道運行 • 1982年發射首顆導航衛星 • 1993年宣佈系统啓用 • 共發射了80多顆GLONASS衛星 • 2000年10月發射了三顆衛星 • 2004年12月 最近一次衛星發射 • 2005 其中14顆衛星正常運作 • 2007 將增至18顆或以上的衛星 • (參考資料來源: http://www.spaceandtech.com/spacedata/ • constellations/glonass_consum.shtml)

  14. 歐洲的加利略衛星導航系统(GALILEO- European Satellite Navigation System ) • 歐洲的民用衛星導航系统 • 32億歐元的工程項目 • 共30顆中等地球軌道(MEO)導航衛星於3條軌道運行 • 2005年12月發射首顆導航衛星、名為GIOVE - ‘Galileo In-Orbit Validation Element’ • (Giove 即意大利文之「木星」) • 於2006-2008年間建造

  15. 日本的準天頂衛星系统(Quasi-Zenith Satellite System, QZSS) 提供與GPS相容的額外測距信號 資料來源: http://www.gps.re.kr/outline/outline_25.asp • 耗資8億美元 • 2008 建造3顆衛星 • 針對「城市峪谷」的情况，確保經常有一顆衛星於近天頂位置 • 同步導航衛星星座和地面基礎設施、

  16. 第二代中國導航衛星系統北斗導航試驗衛星(CNSS)第二代中國導航衛星系統北斗導航試驗衛星(CNSS) • 1994 批准立項研製建設 「北斗一號」衛星導航定位系統 • 2000 發射地球同步軌道衛星 • 2003 發射第三顆“北斗一號”衛星作為備用星 • 「北斗二代」設計: 9顆高軌星、 12顆中軌星、4顆靜止星 • 覆蓋東亞地區至全球 • 預計於2006年開始建造 (資料來源: http://www.navchina.com)

  17. 衛星定位有幾準？ • 100米: 當誤差管制(SA)開啓時 (SA 為美國防部為減低GPS精確度而實施的一種措施） • 15米: 當誤差管制(SA)關閉時 • 3 – 5米: 配合 “差分GPS” (DGPS) 使用 • < 3米: 配以 廣域增強差分GPS. e.g. WAAS, EGNOS

  18. 衛星定位不準確的原因 衛星軌道偏差 衛星鐘偏差 大氣層影響 接收器+ 地面因素

  19. 如何改善衛星定位準確度？ • 星基增强系统(SBAS) (Satellite Based Augmentation System) • 地面助導航定位系统(LBAS) (Land Based Augmentation System)

  20. 星基增强系统(SBAS)的運作原理 (資料來源: http://www.environmental-studies.de/Precision_Farming/EGNOS_WAAS__E/3E.html)

  21. 星基增强系统(SBAS) (資料來源: http://www.environmental-studies.de/Precision_Farming/EGNOS_WAAS__E/3E.html)

  22. 地面助導航定位系统(LBAS)的運作原理(Land Based Augmentation System)

  23. 地面助導航定位系统(LBAS)(Land Based Augmentation System) • 在地面建立一台或多台GPS訊號接收儀 • 收集並分析GPS數據 • 估算本地定位偏差 • 發放偏差改正數據予用戶 • 改善實時定位至所需精準度

  24. 連續運行參考站 (CORS)(Continuously Operating Reference Station) (資料來源:http://www.ngs.noaa.gov/CORS/cors-data.html)

  25. 引進創新科技 • 建造一套本地的衛星定位參考站網，名為「香港衛星定位參考站網」 • 站網由12個分佈於全港各處的「連續運行參考站」(CORS) 組成 • 每天24小時不停接收GPS衛星的數據 • 經系统整理分析後，發放給使用者，作高精度定位之用途

  26. 12台連續運行衛星定位參考站(CORS)

  27. 小冷水衛星定位參考站

  28. 昂船洲衛星定位參考站

  29. 坪洲衛星定位參考站

  30. 昂平衛星定位參考站

  31. 十四鄉衛星定位參考站

  32. 石澳石碑山衛星定位參考站

  33. Antenna 天線 Met. Sensor 氣象傳感器 Tilt Sensor 傾斜儀 衛星定位參考站 • 天線: 接收導航衛 • 星訊號 • 氣象傳感器: 收集 • 氣象資料(溫度、 • 大氣壓力、相對 • 濕度)，以供有關 • 大氣層氣象分析 • 用途 • 傾斜儀: 監測參考 • 站五米高的支柱 • 的穩定性和分析 • 非正常移位

  34. 衛星定位參考站儀器箱

  35. 衛星定位參考站儀器箱

  36. 數據中心

  37. 數據中心

  38. 控制中心

  39. 香港衛星定位參考站網所提供之服務

  40. 衛星定位數據下載服務

  41. 測量用途的靜態相對定位方法 (X,Y,Z,t) (X,Y,Z,t) (X,Y,Z,t) (X,Y,Z,t) 偽矩碼 載波相位 新確定位置 X,Y,Z 參考站 X,Y,Z 測量基綫運算 精準度可達數毫米

  42. 差分GPS作導航定位用途 (X,Y,Z,t) (X,Y,Z,t) (X,Y,Z,t) (X,Y,Z,t) • 佢矩碼更正值 • 佢矩變化率更正值 (X,Y,Z,t) 精準至1-3米

  43. 實時動態定位技術 (RTK) (X,Y,Z,t) (X,Y,Z,t) (X,Y,Z,t) (X,Y,Z,t) (X,Y,Z,t) 參考站坐標 偽矩碼 載波相位 精準至數厘米

  44. 網絡實時動態定位技術 (Network-RTK) (X,Y,Z,t) (X,Y,Z,t) (X,Y,Z,t) (X,Y,Z,t) (X,Y,Z,t) 參考站坐標 偽矩碼+更正值 載波相位+更正值 全面精準至數厘米

  45. 網絡RTK技術 • 從各地面參考站收取GPS數據 • 實時推算衛星軌道、衛星鐘偏差、分析電離層相對變化及對流層影響 • 模擬以上各因素所引致的GPS定位數據之偏差 • 按用戶位置更正各項偏差 • 配合用戶的GPS接收機功能， 即時顯示用戶所在位置

  46. 實時推算衛星軌道及衛星鐘偏差

  47. 即時分析電離層相對變化

  48. 即時分析對流層延誤 (26.7.2005 8:51am)

  49. 即時分析對流層延誤 (26.7.2005 9:54pm)

  50. 可應用的範圍

More Related