导航星全球定位系统与相对论

 导航星全球定位系统简称GPS(Global Positioning System),是70年代中期美国国防部开始发展的第二代卫星导航系统。     

卫星定位系统简介

 随着科学技术的不断进步和发展,当今社会已进入电子信息时代。快速、准确的卫星定位在军事、国民经济等诸多领域中广泛应用。目前能够实现全球卫星定位服务的,有美国的全球定位系统(GlobalPositioningSystem,简称GPS)和俄罗斯的“格洛纳斯”(GLONASS)全球导航系统(GLONASS为全球卫星导航系统的缩写),中国也有自己的区域性卫星定位系统“北斗一号”。卫星定位服务现已成为全球公认的八大无线产业之一。本文首先以GPS和“北斗一号”为例介绍卫星定位的基本原理,然后详细介绍各种已有和正在建设的卫星定位系统。     

封底照片说明

2009年4月15日,我国继2007年4月发射了第一颗“北斗”导航卫星后,又发射了第二颗“北斗”导航卫星,卫星运行在地球的静止轨道上。科学家们计划2020年前后建立运行在3种轨道,共计30多颗卫星的全球导航卫星系统,是集导航、定位、授时、通信为一体的空间核心基础设施,可提供开放服务与授时服务。“北斗”卫星导航系统在用户容量、服务区域、动态性能、定位精度、使用方式和抗干扰能力等方面表现优异,并与国外卫星导航系统兼容。     

全球卫星定位系统是如何定位的

 在学习“雷达”后有同学提出一个问题:“我们从电视里看到美国兵在伊拉克都带有全球卫星定位系统,它是如何利用电磁波进行定位的?请老师给我们介绍好吗?”全球卫星定位系统又叫GPS,GPS是“GlobalPo-sitioningSystem”即“全球定位系统”的简称。这个系统原来是美国国防部为其星球大战计划投巨资而建立的,其作用是为美国军方在全球的舰船、飞机导航并指挥陆军作战。在伊拉克战争中,涌现了大量高科技装备,而GPS全球卫星定位系统则是使用最广泛的一种。利用这个系统不论是美国的舰船、飞机,还是每一个士兵都随时知道自己所在的位置,随时都能够与上级和友邻取得联系。     

全球卫星定位系统的物理基础及应用前景

 全球卫星定位系统（ＧＬＯＢＡＬＰＯＳＩＴＩＯＮＩＮＧＳＹＳＴＥＭ）,简称ＧＰＳ,它是利用多颗低轨道卫星实现全球导航定位的系统,是目前世界上定位精度最高的一种系统,属高新科技．它可以直接测定地球表面上任一点的三维坐标（经度、纬度、高度）、能高精度、高速度、全天候地为陆上、海上、空中、空间的用户连续提供优质服务,并且有良好的保密性和抗干扰性,可以说是导航系统的一次革命．ＧＰＳ系统是美国于１９９４年全面投入运行的全球卫星定位系统．一、ＧＰＳ系统的组成ＧＰＳ系统是由３个独立的部分组成的,即空间部分、地面监控部分和用户接收部分.     

基于双天线的高精度GPS定位测向系统及其在无人水面艇上的应用

介绍了一种基于双天线的高精度GPS定位测向系统,该系统可以实现精确定位、测向。分别从硬件和软件两个方面详细介绍了双天线GPS定位测向系统,双天线GPS系统的硬件部分主要由GPS接收机、主天线和从天线组成,GPS接收机内置OEM板和底层通信板,软件部分主要解析GPS数据处理模块的软件工作流程。通过静态实验和动态实验分析系统定位、测向的精度,实验数据表明静态实验的经度的标准偏差为0.3155米,纬度的标准偏差为0.1962米,第一次静态实验的测向标准偏差为0.0981°,第二次静态实验的测向标准偏差为0.0926°。最后,将此系统应用到无人水面艇,进行直线路径跟踪水上试验。     

航天技术的物理原理及其军事应用

 航天技术又称为空间技术或宇航技术,是一门研究人类如何飞出大气层,进入宇宙空间,并在那里进行一系列活动的工程技术。     

一种新的遗传算法交叉算子及其在GNSS星座选择中的应用

针对全球导航卫星系统（GNSS）星座选择的需要,分析了多星座卫星导航定位系统选星问题的数学描述形式,根据选星问题的实质要求,将选星问题转换为单约束组合优化问题。而在采用遗传算法求解诸如选星求解类组合优化问题时,由于其对1基因（或0基因）的数量有特别的约束要求,已有的一些交叉算子不能满足该约束要求。针对基因数约束条件,提出了一种新的交叉算子——变异交叉,新的交叉算子仅以1基因或0基因为交换对象实现交叉操作来产生原始后代、以变异作为辅助方式来实现后代的合法化。实验结果表明,所提出的交叉算子能有效应用于遗传算法实现多星座卫星导航定位系统选星求解,且运算量较少,可以实现简单、快速求解,满足实时选星要求。     

惠更斯原理及其应用的教学处理

对惠更斯原理采用了一种新的教学方法处理.     

经典光学原理的现代应用及其启示

以激光器聚光腔、光纤和激光器布儒斯特窗为例,介绍了经典光学原理在现代工程技术中的应用,分析了从中得到的启示.     

《扩声技术原理及其应用》简介

《扩声技术原理及其应用》中译本(王季卿、赵其昌合译)最近已由电子工业出版社出版。该书介绍最新扩声技术的研究成果和实践经验。全书内容包括扩声系统的功能和组成、室内音质与听觉心理学、扩声设备和声处理设备、声传输中有关参量的计算、扩声系统没计和校准调试。书末用一章的篇幅详细介绍和分析许多项成功的扩声设计实例,更具实用价值。这     

隐身技术的物理原理及其应用

 隐身技术又称隐形技术,是物理学中流体动力学、材料科学、电子学、光学、声学等学科技术的交叉应用技术,是传统伪装技术走向高技术化的发展和延伸。利用隐身技术可以大大降低武器等目标的信号特征,使其难以被发现、识别、跟踪和攻击。在现代军事侦察中,往往是多种技术侦察手段并用,因此在反侦察的隐身技术中也要针锋相对地同时采用多种隐身方法。一、隐身技术的分类隐身技术按其物理学基础可分为无源隐身技术和有源隐身技术两类。所谓无源隐身技术,从物理学的观点来看,就是根据波的反射和吸收规律,在目标上采用吸波材料和透波材料,以吸收或减弱对方侦察系统的回波能量.     

分析电镜的原理及其应用

 各种材料的力学、物理和化学性质都与其显微组织有关.也就是与组成相的微观形貌,晶体结构和化学成份密切相关.人们一直在不遗余力地改进研究它们的手段.电子显微镜的出现和不断完善使形貌观察的放大倍率从光学显微镜的一个多倍提高到几十万倍,达到了能分辨原子的水平.X射线衍射,电子衍射和中子衍射等几种晶体结构分析方法,则各有所长,互相补充,使晶体结构分析也达到了很高的水平.近年来,由于材料研究的需要,又出现了将形貌观察同结构分析和成份分析集中在一台仪器上的分析电镜.     

多普勒效应在电和光方面的应用

 凡是去过火车站的人都应该有这样的经验:当火车由远处开过来时,汽笛声的音调迅速变高(实际上是频率增大),而当列车离你远去时,汽笛声的音调会变得低沉(实际上是频率变低)。同样,坐过火车的人也会发现,当旁边的复线上有列车开过来时,汽笛声急剧变尖,十分刺耳。在大街上,当警车从你身旁呼啸而来时,你会发现警笛声调也有明显的变化。以上这些现象都说明,当声源或观察者相对介质运动时,观察者接收到的频率就会发生改变,而且频率的变化与声源或观察者相对介质运动速度的大小和方向有关。     

硅薄膜太阳能电池的原理及其应用

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源和清洁能源,在太阳能的有效利用中,太阳能光电利用是近些年来发展最快、最具活力的研究领域,20世纪60年代辉光放电法(glow discharge)薄膜制备技术取得一系列重大进展,使人们认识到可以将同样具有光伏效应的非结晶状态的硅以薄膜形式镀制在廉价的玻璃基板上.     

Ti,Nb, Al及其二元合金状态方程的第一原理计算及其应用

金属状态方程对于探究金属及合金原子的相互作用中起到了至关重要的作用.本文使用第一原理计算了Ti, Nb, Al及其二元合金能量与原子间距关系(E-r关系),并使用得到的E-r关系计算了金属及合金的体弹性模量,结果与实验值吻合的很好.计算结果表明,使用不同的赝势,计算不同金属表现出不同的适用性;二元合金的E-r曲线处于对应合金化元素曲线之间;并且合金的E-r曲线会更靠近合金内含量较高的元素的E-r曲线;并发现合金E-r关系可通过组成合金的纯金属的E-r关系计算获得,且用该方法计算材料的体弹性模量与实验值非常符合.     

《霍尔效应原理及其应用》的误差消除

首先引导学生自己发现这一实验事实,然后要求学生注意这个问题,并要求学生对其产生的原因进行大胆的猜想,充分发挥学生的主体作用,这样既培养了学生的探究能力,又培养了学生交流、表达能力,使学生的动手能力、思维能力,得到协调发展．     

半导体望远镜探测系统研制及其在卫星上的应用

简要介绍了由不同厚度的Au-Si面垒和Si(Li)半导体探测器组成的全耗尽带电粒子望远镜系统的制备及其性能,给出了载有该望远镜系统的风云三号卫星（FY-3A）在轨道高度约为830 km辐射区域监测2.9—100 MeV质子和0.15—5.7 MeV电子的结果。In this paper, the performances as well as the production procedure of the charged particle telescope systems consisting of Si(Au) surface barrier detector and Si(Li) detector with different thicknesses were introduced briefly. As an example, the density distributions of the protons and electrons in space detected by the telescope systems mounted on the Fengyun 3 satellite (FY 3A) were also presented.