全球定位系統(tǒng)由三部分構(gòu)成:地面控制部分、空間衛(wèi)星星座和地面用戶設(shè)備。
一、地面控制部分
由主控站、監(jiān)測站、地面天線和通訊輔助系統(tǒng)(數(shù)據(jù)傳輸)組成。主控站負(fù)責(zé)收集各個監(jiān)測站的跟蹤數(shù)據(jù)并計算衛(wèi)星軌道和時鐘參數(shù),將計算結(jié)果通過地面天線發(fā)送給衛(wèi)星。同時,主控站還負(fù)責(zé)管理、協(xié)調(diào)整個地面控制系統(tǒng)的工作。
每個全球系統(tǒng)都設(shè)有數(shù)量不等的監(jiān)測站,各監(jiān)測站配備有精密的原子時間標(biāo)準(zhǔn)和可連續(xù)測定到所有可見衛(wèi)星偽距的接收機,采用電離層和氣象參數(shù)對測得的偽距進(jìn)行改正后,生成具有一定時間間隔的數(shù)據(jù)并發(fā)送到主控站。
在監(jiān)測站的同址上安置有專用的地面天線。地面天線配置了將命令和數(shù)據(jù)發(fā)送到衛(wèi)星并接收衛(wèi)星的遙測數(shù)據(jù)和測距數(shù)據(jù)的設(shè)備。地面天線的所有操作都在主控站的控制下進(jìn)行。
二、空間衛(wèi)星星座
全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)的空間衛(wèi)星一般運行在距離地面20000千米左右的太空,24-30顆衛(wèi)星組成星座,依據(jù)其結(jié)構(gòu)設(shè)計分布在3個或6個軌道平面上,相鄰軌道間的夾角相同。為保證系統(tǒng)的連續(xù)運行,一般在每個軌道上還部署一顆備份衛(wèi)星,一旦有衛(wèi)星發(fā)生故障,則可以立即替代。
三、地面用戶設(shè)備
用戶設(shè)備部分即導(dǎo)航信號接收機。其主要功能是能夠捕獲到衛(wèi)星,并跟蹤這些衛(wèi)星的運行。當(dāng)接收機捕獲到跟蹤的衛(wèi)星信號后,即可測量出接收天線至衛(wèi)星的偽距離和距離的變化率,解調(diào)出衛(wèi)星軌道參數(shù)等數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù),接收機中的微處理計算機就可按定位解算方法進(jìn)行定位計算,計算出用戶所在地理位置的經(jīng)緯度、高度、速度、時間等信息。
衛(wèi)星信號接收機有各種類型,有用于航天、航空、航海的機載導(dǎo)航型接收機,也有用于測定定位的測量型接收機,也有普通大眾使用的車載、手持型接收機。接收設(shè)備也可嵌入到其他設(shè)備中構(gòu)成組合型導(dǎo)航定位設(shè)備,如導(dǎo)航手機、導(dǎo)航相機等。查詢進(jìn)一步信息,請訪問官方網(wǎng)站http://industry.beidou.gov.cn。