卫星定位系统原理
发布网友
发布时间：2024-09-27 00:43
共1个回答
热心网友
时间：2024-10-20 13:51
GPS导航系统的工作原理基于测量接收机与已知位置卫星之间的距离。这一过程依赖于卫星的精确位置信息，这些位置信息存储在卫星星历中，通过星载时钟进行校准。卫星通过发射包含星历、工作状态、时钟校正等信息的导航电文，其中C/A码频率较低，用于民用，而P/Y码频率较高，用于军用，其信号中包含着伪随机码，解调后形成导航数据。导航电文以50b/s的速度在载频上发送，每30秒重复一次，每小时更新一次，其中最重要的信息是星历数据，用于计算接收机位置和速度。
GPS卫星发射导航电文的主要目的是让用户接收并计算距离。接收机接收到信号后，会根据卫星时间与自身时钟的差异，结合星历数据，推算出卫星发射时刻的位置。然而，由于接收机时钟与卫星时钟的不一致，需要额外的未知数，如卫星与接收机的时间差Δt，通过接收至少4颗卫星的信号，通过4个方程计算出接收机的三维坐标和时间差。
接收机通过接收码的测量，获取伪距，包括UA码和P码，分别具有约20米和2米的精度。接收机进一步处理这些信号，恢复载波，特别是通过测量载波相位，可以实现毫米级的精度，但需要解决整周模糊度问题。GPS定位分为单点定位和相对定位，单点定位主要用于概略导航，而相对定位（差分定位）利用多台接收机的数据，能抵消大部分误差，提高定位精度，特别是在高精度要求和接收机间距离较大时，双频接收机能有效抵消电离层误差。
扩展资料
卫星定位系统即全球定位系统（Global Positioning System）。简单地说，这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人，安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地。
