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衛星導航系統及其應用“第一”知多少

添加時間:2018-05-10 14:20:30 來源:《衛星導航常用知識問答》
  1.世界上第一個導航衛星系統叫什么?
 
  1957年10月蘇聯第一顆人造衛星上天,在觀測衛星的過程中,美國霍普斯金應用物理實驗室科學家發現衛星運動引起的多普勒頻移效應,斷言可以用來實現衛星導航。于是后來在20世紀60年代美國實施了子午儀衛星導航系統,并取得了成功。1960年4月13日發射了NNSS(海軍導航衛星系統)系列的第一顆子午儀衛星,該系統一直用了近20年,這是世界上第一個導航衛星系統。GPS是第二代衛星導航系統,從20世紀70年代后期開始策劃并實施,直到1993年7月,GPS達到初始工作能力,1995年,當24顆工作衛星在指定的軌道正常運行而且經過實踐證實后,美國國防部公布GPS具備完??ぷ髂芰Α?
 
  2.第一次提出GPS的概念是什么時候?
 
  1969年621B計劃研究驗證空軍的全球衛星導航系統的概念。1972年年中,GPS概念設計完成,是陸、海、空和其他衛星導航管理官員共同研究的結果。1972年末,GPS開發概念報告(DSP)完成,申請國防系統采購評估委員會(DSARC)批準,并啟動GPS基金。1972年12月,以布萊特·帕金森為頭的GPS聯合計劃辦公室(JPO)成立。經過20多年的不懈努力,直到1995年4月27日,美國空軍宣布GPS達到全工作能力(FOC)。
 
  3.為什么說第一次海灣戰爭是GPS的翻身仗?
 
  GPS概念一誕生,在美國軍方和國會中就有對立的兩派意見,一派支持,一派反對。由于該系統太過龐大,巨大的投資,漫長的建設期,使它不斷地在國會中成為矚目的議題,一度被降格,設計星座的衛星從24顆被減為18顆。第一次海灣戰爭讓GPS大露其臉。1991年1月,在海灣戰爭中GPS贏得其飛翔的翅膀,某些裝備Trimble的SLGR(小型輕便接收機)顯示出良好的定位功能。許多士兵寫信回家索要民用GPS手持機,證明其在無垠的沙漠中的作用。在海灣戰爭的總結報告中,將戰爭的勝利歸結為“GPS的勝利”,說它是“軍事力量的倍增器”。從此,GPS在國會中幾乎是一路綠燈,重顯往日的風光,又核準建設24顆衛星的星座。應該說,GPS是在第一次海灣戰爭中被第一次用于實戰,取得了一鳴驚人的效果。
 
  4.GPS的第一個衛星是什么時候發射升空的?
 
  1973年至1974年,GPS Block-Ⅰ建議書出籠。洛克威爾公司參與競爭,即現在的波音集成國防系統贏得了Block-Ⅰ任務。1974年,導航技術衛星-Ⅰ(第3顆Timation衛星)由NRC合同發射。銣原子鐘的首次飛行證明了算法的精度和修正的要求。1977年,GPS Block-Ⅰ衛星在加利福尼亞的海灘海軍武器站完成了內調制測試。
 
  1978年2月,首顆GPS衛星(Block-Ⅰ)發射。GPS的原型樣品衛星Block-Ⅰ中共有10顆,在1978年至1985年間發射,用于驗證GPS的可行性。
 
  5.何時完成第一臺GPS接收機的研發和第一臺民用接收機?
 
  1973年,第一個L1,L2,P碼,C/A碼的 Magnavox五信道原型樣機GDM產生后,在1975年生產出了全軍用的X-set,兩者均在Mx開發。1981年,第一次利用GPS載波相位進行靜態基線測量,獲得亞厘米級精度,是由空軍地球物理實驗室資助的CS Draper實驗室完成的。1982年6月,Langley,McLauhlin和Wells等考慮發表GPS在陸地測量中所受影響的文章“GPS可能的工程和陸地測量市場”。1982年,引入民用GPS接收機Macrometer V-1000和德儀的T14000多工L1/L2接收機,價值15萬美元,重50磅。1997年,阿斯泰克(Ashtec)公司生產的第一臺GPS+GLONASS RTK測量系統問世。
 
  6.歐洲何時涉足全球導航衛星系統第一個研究?
 
  1980年,歐洲空間局開始其若干導航衛星研究中的第一個研究,這實際上是Galileo的前身。1994年,歐洲委員會(EC)建議致力于全球導航衛星系統(GNSS),這一活動導致了Galileo計劃。1999年歐空局正式切入Galileo系統定義階段。2003年3月,Galileo計劃獲得歐盟運輸委員會批準。
 
  7.何時何人開發了GPS第一個數據處理包?
 
  1983年至1984年,瑞士伯爾尼大學的研究人員開始研發GPS數據處理包,對第一批GPS測量數據進行了處理,為如今世界三大GPS應用軟件包之一的伯爾尼(Bernese)軟件奠定了基礎。除它以外,還有兩大軟件分別是美國麻省理工學院(MIT)和加州大學圣地亞哥分校Scripps海洋研究所(SIO)研制的GAMIT/GLOBK,以及美國噴氣推進實驗室(JPL)研制的GIPSY/OASIS軟件。
 
  8.何時何人研發了第一個GPS/慣導集成系統?
 
  1984年,第一個全集成的GPS/慣性系統進行飛行試驗,它是由波音、洛克威爾和Nothrop Grumann完成的。
 
  9.何時何人完成全球第一個GPS汽車導航儀?
 
  1985年,克萊斯勒汽車用的GPS接收機LN-700是全球第一個GPS汽車導航儀,并具有移動電子地圖,這是現代汽車導航儀的雛形。
 
  10.何時開始差分GPS(DGPS)廣播服務?
 
  1985年,第一次商用衛星差分GPS(DGPS)廣播由John Chance及其協會完成。1994年7月,美國海岸警衛隊導航中心被批準,成為國家DGPS、導航信息服務、民用GPS服務信息委員會之家。
 
  11.第一本GPS教科書是在何時出版的?
 
  1986年,第一本關于GPS的教科書出版,名為《GPS定位指南》,由Wells,Kleusbery,Lachapelle,Langley和其他加拿大作者完成。
 
  12.GPS發展史上1991年有些什么大事?
 
  1991年1月,在海灣戰爭中GPS贏得其飛翔的翅膀,某些裝備天寶公司(Trimble)的SLGR(小型輕便接收機)裝備部隊。許多士兵寫信回家索要民用GPS手持機,證明其在無垠沙漠中的作用。1991年,第一個GPS制導武器CALCM投入使用。1991年,第一個GNSS貿易組織——美國GPS產業協會成立。
 
  13.GPS廣域增強系統在哪個時期得以在全球多處啟動?
 
  20世紀90年代早期,美國的廣域增強系統(WAAS)開始建設工作,歐洲的星基增強系統EGNOS和日本MSAS也先后開始啟動。目前這些增強系統已經陸續投入工作。
 
  14.GPS的實時動態(RTK)測量技術何時有所突破?
 
  1993年,LAMBDA(最小二乘法多義性去相關校正)算法,實現了整周多義性最佳求解,由Peter Teunissen完成。同年,實時動態(RTK)技術由Trimble完成,實時定位精度為厘米級,測量人員可以做地圖拓撲、監視和實時測量。
 
  15.何時GPS達到其初始和完全工作能力?
 
  1993年12月8日GPS入軌21顆星,宣布達到初始工作能力(IOC)。1995年4月27日,美國空軍宣布GPS達到全工作能力(FOC)。
 
  16.美國DGPS服務走向成熟的歷程是什么?
 
  1997年9月,位于華盛頓Appleton的國家DGPS站首次廣播。1999年3月,第一次設置國家DGPS授權與基金,海上DGPS具備全工作能力。2001年4月,高精度國家DGPS開始首次廣播。
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