国防知识：GPS全球定位系统
2020-10-11 22:45:33 77
现代战争的各种部门和部门的协调行动要求战区司令官必须随时随地掌握每个参与单位的精确位置；飞机和轮船执行各种战斗任务，并且需要随时了解自己的位置信息；发射位置-地面和空中-地面导弹必须首先确定其发射位置和精确位置；即使对于在丛林或沙漠中战斗的单个士兵，为了不迷路，最好为他们提供一个小型且便于携带的定位设备。所有这些客观地反映出需要开发高精度（例如，定位误差不超过10米）和大范围（最好是覆盖世界）定位系统，以广泛且紧急地使用。因此，早在1970年代初，美国政府就毫不犹豫地投入大量的人力，物力和财力来开发高精度的全球定位系统。经过十多年的不懈努力，美国政府终于在1980年代中期和后期实现了这一目标。 ，使GPS全球定位系统逐渐投入运行。
所谓的“ GPS”是英文“ Global Positioning System”三个单词的缩写。它由24个人造地球卫星（即导航卫星）组成，它们均匀分布在围绕地球的6个圆形轨道上。它由空中控制站，注入站，监视站和GPS接收器组成，广泛安装在飞机，轮船，坦克甚至个人士兵上。
GPS系统使用“时间同步，单向测距”的原理来实现定位。简而言之，用户测量到同时知道位置的三个导航卫星的距离，然后将卫星用作球体的中心。所获得的距离是半径。如果在空间中绘制了三个球体，则这三个球体的交点就是用户的位置。所谓的“时间同步”是指卫星上的时钟与用户设备中的时钟精确地同步（例如，校准之间只有几万年的时间，只有1秒）； “单向测距”是指从导航卫星发送的无线电测距信号可以在用户设备的单向旅程中测量它们之间的距离。让我们执行一个简单的计算：假设卫星在整秒（即1、2、3）内发出无线电测距信号，并且用户设备接收到的测距信号晚于整秒。 0. 0666秒。知道无线电波的传播速度为300,000公里/秒，则用户到卫星的距离等于300,000公里/秒与0.0666秒的乘积，即1,989万。仪表。请注意，假设卫星和用户的时钟完全同步，也就是说，两者之间没有较高的误差。这个计算是正确的。如果用户时钟和卫星时钟之间存在时间误差，则必须基于该误差对计算结果进行一些校正。 GPS卫星网络之所以采用24颗卫星的配置方案，是为了确保位于世界任何地方的用户都可以随时接收至少4颗导航卫星的信号，并且将3颗卫星的信号用于测距。和定位。四个卫星的信号用于计算用户时钟的误差。至于具体算法，这里不再赘述。
GPS全球定位系统可以连续不断地向用户实时提供三维空间中的位置信息，确定用户的移动速度，并提供准确的计时服务。定位误差不超过10米，定时误差不超过0.1秒，定时精度优于0.000001秒，其电波信号也具有一定的抗干扰能力。如果我们的作战单位的GPS位置信息通过无线电通信不断地传输到作战指挥中心，再加上通过我们的侦察手段获得的敌人目标的位置信息，然后统一集中在大屏幕显示器上进行显示，那么它可以使我们的区域指挥官随时掌握敌人和我们在整个战场上的动态情况，从而为他们的作战指挥提供准确而重要的基础。这样，战略家梦想成千上万年的“战术规划和决定性地赢得千里之外”的梦想没有实现吗？
