老菜鸟问的菜鸟问题(有关卫星定位系统)

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 12:56:54
GPS等卫星定位系统,据我的理解,是以该系统为坐标系绘制出一个地球三维数字模型,但是该模型如何绘制(或者说虚拟与现实如何对应)??我觉得有问题。就以GPS为例子,战斧巡航弹中存储的伊拉克各目标的GPS定位数据从何而来??难道是派特工事先到实地现场采集的???既然特工能到现场,那还要GPS干嘛???
请各位学霸们指点,是不是我哪里理解有误???我认为其实这个问题与TG也有比较大的利害关系GPS等卫星定位系统,据我的理解,是以该系统为坐标系绘制出一个地球三维数字模型,但是该模型如何绘制(或者说虚拟与现实如何对应)??我觉得有问题。就以GPS为例子,战斧巡航弹中存储的伊拉克各目标的GPS定位数据从何而来??难道是派特工事先到实地现场采集的???既然特工能到现场,那还要GPS干嘛???
请各位学霸们指点,是不是我哪里理解有误???我认为其实这个问题与TG也有比较大的利害关系
原帖由 纯吹的蓝 于 2007-4-22 23:34 发表
GPS等卫星定位系统,据我的理解,是以该系统为坐标系绘制出一个地球三维数字模型,但是该模型如何绘制(或者说虚拟与现实如何对应)??我觉得有问题。就以GPS为例子,战斧巡航弹中存储的伊拉克各目标的GPS定位 ...


GPS最基本的原理就是3点确认一个平面

两个星,加地面的一点(检测点),两星的坐标已知,从地面检测点收到的两星信号时间差就可以得出检测点坐标。

巡航导弹并不需要预先在目标设定导航点,只要跟着信号去到指定点就可以了,一般这样的GPS精度可以到10米。

而为了更准确地击中目标,往往还需要地面导航点,可以通过在靠近目标附近设定导航点(越近越准),而这个导航点不需要战斗时测绘,可以在战争爆发前测绘,通过地面导航点校验,这样的话可以提高精度接近1米。

所以我们一般虽然允许GPS终端在民间使用,但是绝对禁止高精度地面测绘,前段时间不是有日本人干这个给驱逐出境了嘛。
还是以战斧为例,你说跟着信号走就行了,现在的问题是这个信号是如何得出来的,换句话说,为什么是这个数值的信号,而不是另外一个数值的信号。说到底,现实地球的三维曲面如何转换成GPS系统用GPS数值描述的三维曲面,你还是没有解释清楚。
战斧不是GPS单一制导,还有地形匹配等技术。要是单一制导就撞山了。你说的三维曲面大概就是说地形吧。
原帖由 纯吹的蓝 于 2007-4-25 01:06 发表
还是以战斧为例,你说跟着信号走就行了,现在的问题是这个信号是如何得出来的,换句话说,为什么是这个数值的信号,而不是另外一个数值的信号。说到底,现实地球的三维曲面如何转换成GPS系统用GPS数值描述的三维 ...


GPS的概念就是构成了一个数字地球,地球上实际的每一个点都有一个对应的GPS座标,每一个这样的座标其实是GPS双星的信号时间差(这也是为什么在GPS系统中,原子钟的性能是决定性的,所有GPS星其实是在发送时间序列信号),战斧就是要飞到这个坐标(某两星时间差的点)上。

至于三维曲面就不属于GPS导航系统,是地形导航系统。
LZ可能是对重剑的说法有误解

GSP不是提供导航信号,只是提供时间基准,说通俗一点就是那丫的在天上不停地叫唤现在的时间是XX,然后终端就会根据自己所能接收到的几颗星的时间报告来综合分析自己的所在位置。

至于导航点,或者目标点,都是根据一个统一的基准来推测,简单的做法是先确定一张卫星照片的基准点,然后找到你需要的那个目标,算出离基准点的位置,就可以获得目标的GSP坐标,当你或你的导弹要去那里的时候就不停的获得自己的坐标,比较目标座标,修正运动方向。

GSP坐标由于大部分坐标都是推测出来的,因此肯定与实际的坐标有出入。

禁止高精度地面测绘的原因就是为了防止居心叵测的人对某些要害部位进行修正,另外重剑说的高程修正也是一个因素,卫星照片所获得的高程往往是推测的结果,准确率很有限,但如果经过GPS坐标的修正那就是另外一回事了。
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原帖由 纯吹的蓝 于 2007-4-26 00:52 发表
对于目标点的地理位置等信息并不非常准确的情况下,是不是就不能用GPS信号导航呢??或者说,GPS导航只能攻击已知的世界,未知的世界却无能为力???

:b :b :b
谢谢版主大大的捧场:lol
原帖由 纯吹的蓝 于 2007-4-26 00:52 发表
楼上的解释我比较勉强接受。
据我所知,GPS信号上实际是用广播方式发送的,也就是说你必须在某个点接收GPS信号,并采集和处理数据,才能得出该点的GPS坐标。这个我觉得应该是人工方式,因为目标点的选择自然是 ...


GPS信号接收机就在导弹上。。。。没有必要还得目标上弄个,至于GPS机。。。。从来就不是人工的,GPS已经构成一个全球的数字地图,你直接可由GPS终端上读出你所在位置,你可以找台GPS终端看看就明白了。

GPS确实不能引导攻击未知地区,比如月球,对于地球而言,GPS覆盖全球。。。。没有未知地区
不是太清楚LZ想说什么,GPS的好处就在于坐标的统一,我拍张照片回来,确定目标在(80,80,80)处,就向导弹输入目标的座标(80,80,80),然后发射,导弹就不断测自己的当前座标与(80,80,80)的偏差,修正方向。直到击中(80,80,80)。这个。。。。MS已经非常合理了吧?

当然,目标所在的座标准确率与攻击成功率密切相关,就是说实际上(80,80,80)可能是防空雷达旁边的厕所而不是防空雷达。但目前的侦察手段来讲,都能有效地修正这种误差。比如说全球鹰飞过去了,在拍照片的时候就可以通过本身的GPS终端修正这批照片的基准点,虽然仍然存在光学误差,但应该来说够用了。除非你非得从某人的烟囱扔个炸弹进去,那就要配合其他手段,例如电视制导。

当然,希望用GPS发起对异次元世界的攻击那是不行的.............:D :D
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所以我建议LZ去用一下GPS终端

比如最普通的汽车导航系统,在终端上你会看到2个主要元素:首先就是你自己的坐标,第二就是地图。比如你在广州,就要用对应的广州地图。如果你在某偏远小镇,而这个小镇的地区你没有装在GPS终端上的话,那就不起到导航作用。

在一张地图上,我们只需要测定这张地图上某3个点的具体GPS坐标,就可以推导出这个地图上所有建筑的GPS坐标,当然测绘的导航点越多就越准确。人类已经完成世界地图好多年了,把地图对应上GPS没有什么困难的。

当年,美国人打我们的大使馆就是用错误的地图这个理由来搪塞。
当卫星、全球鹰之类的侦察设备拍了照片回传的时候,只要你能在照片上找到你的目标,比如一栋楼,一个入口,你就可以根据拍照片时的GPS座标推算出目标的GPS坐标,比如说设定相机的镜头就在GPS下面,SO,照片的中心GPS座标就是当前照片的基准点,然后根据飞行高度推算比例关系,那目标的GPS坐标不就出来了嘛。

要搞清楚一个概念,GPS的定位精度为10米只是意味着你在这十米范围内GPS坐标都会一样,不代表你就能站在你推算出来的目标十米范围内。尤其是没有经过地面GPS修正的目标,比如你说的导弹发射基地。天上飞过拍照片的,有高度误差,光学误差,大气变形(不知道是不是叫这个)等等干扰因素。

正如重剑说的,用一下GPS终端就会很明白了,特别是一些垃圾导航软件,往往会在一堵墙前面提示你往前走。。。。。。

SO,要严格控制进行地面高精度测量,特别是敏感地区。
 不素很清楚滴说!:L 顶起,顺便学习
反正一句话,兄弟们要使发现在军事目标附近有人在地上撑着个三脚架在瞄来瞄去,就一定要举报。
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理论上,在美国测3个点都可以推算到中国某一点的GPS坐标。鉴于误差的存在,这几个基准点离目标越近就越准。如果我在目标面前做导航点就能达到GPS最高的精密度(民用10米级,军用未知接近米级),如果该目标有重兵保护,我可以跑远点做导航点,比如距离目标1公里、10公里,甚至100公里都是可能的(别以为在地面上才可以,飞机上也可以做,卫星也可以做)。

对于GPS来说,没有所谓3维曲面。GPS系统实质是个时钟系统,只有对照了真实地图才有意义,所以啊GPS系统要准确前提还是要有精确地图。过去画地图当然要现场测绘。但是现在来说精确地图并不难得,因为有光学卫星,很容易获得全世界范围内任何目标区的精确地图,再比照GPS坐标实在比较容易的。美军为了作战前获得一手准确目标的坐标,往往还配合战术侦察,派U2去拍照,进一步确认坐标。

另外,GPS导航并不可靠,要达到米级精度一般会配合其他制导方式比如激光/电视等。
原帖由 纯吹的蓝 于 2007-4-29 01:35 发表

GPS等卫星定位系统,据我的理解,是以该系统为坐标系绘制出一个地球三维数字模型,但是该模型如何绘制(或者说虚拟与现实如何对应)??


假设某个现实点A,如下数据已知:在经纬度海拔坐标系统内坐标是(X1,Y1,Z1),经纬度海拔坐标系原点是O1。

现又知道GPS坐标系原点O2在经纬度坐标系内的坐标是(X2,Y2,Z2),则点A在GPS坐标系内的位置就是(X1-X2,Y1-Y2,Z1-Z2)。

这样就可以把原来的经纬度海拔信息转换为GPS数据,当然精度要受到限制,因为经纬度海拔数据是存在偏差的。所以美国苏联都通过发射测绘卫星的发射,提高这些数据的准确性。

美国使用航天飞机用SAR绘制了地球表面地形图,由于航天飞机使用了GPS导航,且地面各点和航天飞机的相对位置可以通过雷达数据求出,所以地面各点的GPS坐标也可以求得了。
首先更正一个概念,GPS没有地理数据库,数据库在用户手里,比如美国国防部........
其实我们自己也有,Mapking.........:D :D

地图的精确度决定着真正的精度,而不是口头说的10米,米级。

没有谁会光凭GPS就去打击目标的,但GPS可以把你带到门口,剩下的就由其他制导模式来完成了。没有GPS,连门口都到不了。
理论上,在美国测3个点都可以推算到中国某一点的GPS坐标。鉴于误差的存在,这几个基准点离目标越近就越准。如果我在目标面前做导航点就能达到GPS最高的精密度(民用10米级,军用未知接近米级),如果该目标有重 ...

如果这个理论能付诸实践,完全没有必要发射N颗GPS卫星,因为此推算过程其实就是一个精确制导,让导弹跟着这个推算过程飞就行了,没必要理会GPS啦。

]首先更正一个概念,GPS没有地理数据库,数据库在用户手里,比如美国国防部........

这个嘛,我也觉得表达有点混乱,但是准确的说法我。。。。也没找到,请学霸们出马来搞定。
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原帖由 纯吹的蓝 于 2007-4-30 01:34 发表
说来说去,我们俩强调的不是一个概念。
强烈要求学霸们出来救场,尤其是大秦猛士!!!把我的疑问用严格定义的概念和准确的术语完整表达一下!!!


我觉得你是钻牛角尖了

GPS是时钟系统,提供的只是坐标。而不是你所想像的GPS系统能测绘地图。而是倒过来,地图是GPS系统的根本保障。

用过的GPS导航终端你就知道了,一个错误的地图指导下,明明面前是堵墙,GPS系统还是告诉你向前进。
想请教一下目视老兄,在GPS出现之前,成像侦察卫星用诸如恒星相机来决定卫星在拍照瞬间的姿态,结合卫星的轨道数据,来定位地面目标(无地面控制点区域)。这类精度大体会在什么程度?

另外,成像卫星用成一定角度的立体相机获得的地面立体影像资料,是否可以得到一定精度的高程数据?或者说在星载SAR投入使用之前,有没有办法通过卫星获得高程数据?谢谢
原帖由 shh 于 2007-5-1 15:29 发表
想请教一下目视老兄,在GPS出现之前,成像侦察卫星用诸如恒星相机来决定卫星在拍照瞬间的姿态,结合卫星的轨道数据,来定位地面目标(无地面控制点区域)。这类精度大体会在什么程度?

另外,成像卫星用成一定 ...



呵呵,毕业好久了,再说原来学的主要是大地测量和工程测量方向,遥感与航测不是主要课程,毕业后也没有从事这方面的工作,所以我也不敢很肯定的回答你的问题了。
1、在GPS出现以前,卫星测地的精度很低,至少百米以上,高程还要更差。目前认为高分辨率的卫星影像可以满足1/1万地形图的测绘(含高程),就是说至少20米平面精度,高程则更次之。当然,这是在获得地面控制点的前提下进行。如果无地面控制点,精度肯定还要更差。
而在GPS出现之前,无论是像片分辨率、卫星自己的姿态控制测量系统还是地面对卫星轨道的测定以及各种算法的完善都不能和现在比。所以我估计精度至少在100米以外。
2、可以,其实在航空摄影测量中,又一个名词叫做“像对”,就是测量像机在不同位置同一个地方拍摄的一对像片,由于不是同一倾角和位置拍摄,经过合成就可以得到一对立体像对,最早就是这样进行航测的,一般叫做模拟测量。后来发展了解析空三测量。在无地面控制点的情况下,那时候的卫星测地精度,尤其是高程精度低得很。


参考资料
三线阵影像摄影可追溯到上世纪70 年代, 当时摄影测量学者采用在航空相机焦面上开三条缝隙进行连续航带的摄影。限于当时外方位元素测定的精度以及飞行中难以避免飞行条件的急烈变化而导致局部摄影的失败, 所以该技术没有应用于航空摄影测量, 仅限于路线的勘察设计以及侦察摄影等应用。80 年代, 美国学者[ 2 ]应用CCD 数字摄影测量技术,采用三线阵CCD 相机, 提出Stereo sat 和M ap sat 卫星建议, 当时的出发点是以利用在轨飞行卫星平台高稳定度为出发点, 要求平台姿态稳定度达到10- 6度ö秒, 从而利用前方交会便可以计算地面点坐标。可能对平台稳定度要求过高等缘故, 该建议没有被采用。差不多与此同时, 德国学者提出利用三线阵CCD 影像进行光束法空中三角测量以恢复外方位元素, 降低对卫星平台稳定度的苛求。人们最初期望三线阵CCD 影像光束法平差会与经典的空中三角测量一样, 只要航线两端布设控制点, 便可获得精度较高的航线立体模型及外方位元素, 但实际研究显示, 不尽符合摄影测量者的初衷。
要找坐标可以确定的控制点还不容易?
一般每个国家都会有自己的地理坐标系统和相应的地图提供给其国内需要使用的部门,情报部门连这个都搞不到的话就太没用了。实在不行标三个大致的坐标弄三个导弹打过去,然后卫星或飞机立刻去照相。
GPS系统只是每颗卫星提供一个时间序列,终端根据星历表和受到的数个时间序列解算出自己的GPS坐标。10米精度的含义是在十米范围内解算出来的坐标很可能是一致的。

重申一下:GPS是定位系统而不是导航系统,塔康等才是导航系统,现在的GPS导航地图或者LZ所谓的三维模型都是用户在GPS坐标的基础上开发的应用。
而GPS的另外一个应用是提供一个高精度的外部时钟,象以前的寻呼系统为了解决同播区中各基站的重叠区问题就使用了GPS作为统一发射信号的信标。
我记得是不知是哪一年,美国人用航天飞机完成了全球的高精度地形测绘。
这个数据库让全世界的人都切实感受到了美国的威胁。
尤其是某土*,心中那个慌啊,口水那个流啊。
谢谢楼上各位学霸们的指点,本菜对有关问题大概算比较清楚了。
现在谈谈我开贴时问到的另一方面的问题,那就是与TG的利害关系,分为两点:
1 GPS导航攻击的防御和干扰
2 北斗卫星定位数据的获得
其实两者是矛和盾的关系,比较难以回答,而且TG周边可能有冲突的地区不少,话题又可能非常敏感,在开贴时我没敢说明白,但是看了后面的回复,我觉得应该可以公开讨论了。
不过,毕竟话题敏感,所以。。。。
我想版主和学霸们对这一点的把握尺度肯定比我要好。请大大们把关!!!随便说点啥吧!!!
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老大,想想看你这样的推论成立吗?有了GPS坐标,你还找不到地方吗?坐上车在北京城里转转。。。。。。。。


比如说拉登要用GPS制导的巡航导弹(也可能是模型飞机)攻击白宫,先获得一份地图,找到白宫,然后坐车上拿着带GPS的笔记本在白宫的前门测一个点,在后门测一个点,然后修正一下地图上的GPS坐标,推算出白宫中心的GPS坐标。然后在巡航导弹的目标设为这个GPS坐标。然后点火。。。。就这么简单。

如果目标不能地面靠近,就飞一个侦察机过去,从RF-84到SR-71,全球鹰什么的,如果飞机不能靠近就飞一个侦察卫星过去,象锁眼什么的。拿到了照片,再根据拍照时的GPS坐标修正,一样可以获得目标的GPS坐标。只不过精度比在地面修正的略低而已。
原帖由 纯吹的蓝 于 2007-5-2 11:30 发表
今天睡了一个大懒觉,早上起来逛论坛,有点话想说。

是不是有精确的地球表面地形图,就可以万事大吉了呢??我觉得不一定,下面举例说明我的意思
假设美军要攻击TG的总参机关,攻击很简单,就是将微型定时炸 ...


只要这个特工有一个手持GPS receiver,不难找到目的地啊
晕,看了楼上的回帖才知道为什么LZ会说那个特工会郁闷到死,老大,你给人家一张只有GPS坐标的地图却不给人家一台GPS接收机那当然郁闷死了,这不是在耍人家吗?不要说1:1的北京地图,就算给10:1的也没有用啊。
原帖由 目视前方1 于 2007-5-1 17:37 发表



呵呵,毕业好久了,再说原来学的主要是大地测量和工程测量方向,遥感与航测不是主要课程,毕业后也没有从事这方面的工作,所以我也不敢很肯定的回答你的问题了。
1、在GPS出现以前,卫星测地的精度很低, ...


非常感谢目视兄的回答。
原帖由 thunderbolt 于 2007-5-2 00:23 发表
我记得是不知是哪一年,美国人用航天飞机完成了全球的高精度地形测绘。
这个数据库让全世界的人都切实感受到了美国的威胁。
尤其是某土*,心中那个慌啊,口水那个流啊。


2000年奋进号航天飞机执行的STRM任务。利用干涉SAR原理获得3D信息。我们的恐怕也不会等太久吧。
应该不会吧,机载SAR不是已经搞了很多年了吗?
星载SAR由于工程原因很难同时上2副天线做干涉SAR,比如航天飞机STRM项目里搞个60米的杆子对卫星来说就比较难了。而用异轨方式效果不是那么好。现在热点之一是用多颗卫星的星座来做干涉SAR