1. 研究目的与意义
卫星定位和导航系统在现代社会的高速发展中扮演了重要角色，经济建设、文化建设、社会基础设施建设中都对卫星定位和导航系统有着极高的要求。卫星定位系统是一种使用卫星对某物进行准确定位的技术，它从最初的定位精度低、不能实时定位、难以提供及时的导航服务，发展到现如今的高精度gps全球定位系统，实现了在任意时刻、地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以便实现导航、定位、授时等功能。
导航系统则是依附于卫星定位系统的系统。全球卫星导航系统,从应用的角度可分成以下几类加以简述，首先欧盟的galileo便是新建的全球导航星座，它与gps配合起来，可以大大提高导航卫星的可用性，使单一的gps市区可用性从55%提高到gps/galileo共用时的95%。gps技术建立广域增强系统(waas)逐步代替原先的微波着陆/仪表着陆系统，美国的waas系统计划在2003年下半年运营，地面改正数据可以通过静地卫星转发给飞机。而且在航海卫星导航接收机广泛地用于海上行驶的各类船只，dgps则广泛地用于沿岸与进港，以及内河行驶的船只，精度可达到2-3m。在卫星导航接收机与无线通信手段集成后，该系统便成为一个位置报告系统和紧急救援系统。许多渔船将gps与雷达和鱼探器结合在一起，产生明显的经济效益。
其次在通信与导航的融合方面卫星导航接收机与无线电通信机的结合是自然发生的，这种融合产生的意义是非常深远的。实际上，这是移动计算机(pda)、蜂窝电话和gps接收机的系统集成和完美整合。
2. 研究内容和预期目标
了解全球卫星导航定位系统（GNSS）的定位原理，GPS原理主要是：每个太空卫星在运行时，一时刻都有一个坐标值来代表其位置所在（已知值），接收机所在的位置坐标为未知值，而太空卫星的讯息在传送过程中，所需耗费的时间，可经由比对卫星时钟与接收机内的时钟计算之，将此时间差值乘以电波传送速度（一般定为光速），就可计算出太空卫星与使用者接收机间的距离，如此就可依三角向量关系来列出一个相关的方程式。GLONASA的定位导航原理主要是距离交会。GLONASS卫星在任一时刻的位置可以通过卫星星历计算出来，理论上，只要知道用户到3颗卫星的距离，便可计算出用户的位置，但这要求卫星与用户以及卫星之间的时间同步精度极高，目前还不能完全满足，只好引入一个时间参数。由于多了一个未知量，因此，实际定位时要至少接收4颗卫星的信号。北斗卫星定位系统的定位基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）：当北斗卫星行为系统的卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码（简称伪码）发射导航电文。北斗卫星定位系统使用的伪码一共有两种，分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒，码间距1微秒，相当于300m；P码频率10.23MHz，重复周期266.4天，码间距0.1微秒，相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的，保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来，以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码；每三十秒重复一次，每小时更新一次。后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块，其中最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时，提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。可见北斗卫星定位系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。然而，由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，所以除了用户的三维坐标x、y、z外，还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数，然后用4个方程将这4个未知数解出来。掌握主要的定位模式。通过在不同程度时段，不同地点，不同环境对数据进行采集，通过对实验数据的统计分析，比较GPS、GLONESS、北斗系统，这三者分别在静态和动态下的测量精度。
3. 研究的方法与步骤
试验方法：外业测量和内业数据处理，研究分析所得数据，得出结论。
步骤:首先阅读相关的书籍和资料，了解卫星定位和导航系统的相关情况，测量原理的理论知识与实际操作方法。
设计实验如下：
4. 参考文献
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5. 计划与进度安排
一、研究工作准备阶段（2022.1.20——2022.3.24）：2022.1.20——2022.3.15为准备工作阶段，包括查阅资料、实验数据收集等；2022.3.16——2022.3.24为开题阶段，主要工作是撰写开题报告等。
二、研究工作开展阶段（2022.3.25——2022.5.19）：2022.3.25——2022.5.10为研究攻坚阶段，主要完成数据处理和分析工作；2022.5.11——2022.5.19为论文撰写和修改阶段。
三、论文提交阶段（2022.5.20——2022.6.10）2022.5.20——2022.5.30为毕业论文查重阶段； 2022.6.01——2022.6.10为修改、打印、装订以及提交论文。
