gps接收机基本工作原理_gps接收机基本工作原 #65533;_gps定位的基本原理图

1.1、GPS授时工作原理

首先借助GPS卫星坐标与接收机的坐标计算出星机“真实距离”。GPS卫星的空间坐标可借助GPS卫星导航电文中的广播星历获知，接收机的坐标则可借助大地测量获得。

假定接收机与GPS卫星时间同步，利用GPS“测距码”信号测算出讯号的存储带宽，再根据传输速率和讯号传播速度(取真空光速值)计算出星机“伪距离”。

伪距离的失真主要由以上2个因素导致：1)接收机与GPS卫星的不同步导致了存储速率的估算精度;2)GPS信号在穿越电离层和大气对流层时，传播速率会出现差异，不再等于真空光速，从而导致传播速率的偏差。

信号传送速率造成的测量误差可按统计建模，用GPS导航电文中的修正参数计算出来。高级的双频GPS接收机还可借助双频段测量的方法更为精确地修正电离层误差。

因此，用式(1)、(2)可计算出接收机时钟与GPS时钟的钟差，通过调整钟差实现与GPS卫星钟的同步，即

式中P实为通过坐标计算得出的星机真实距离;p伪为借助监测阈值和光速计算出的伪距离;c为真空光速; 为接收机时钟与卫星钟的钟差;△为因电离层和对流层速率变化导致的距离检测精度。接收机对GPS卫星的追踪实现的是接收机时钟与卫星钟的同步，而卫星钟与“真实时间”(或者说GPS地面基准时间)的误差是能够直接检测的。卫星钟相对于“真实时间”的偏差可借助导航电文中的时间参数修正。

综上所述，接收机t时刻的钟差可按式(3)计算

式中 (t)为t时刻接收机与GPS地面基准时间(GPST)的钟差;P(t)为测量伪距离;p(t)为借助坐标计算出的真实距离; (t)为卫星钟与GPST的钟差，可借助导航电文获知;a， (t)和△ (t)是电离层和对流层修正参数，可借助导航电文中的参数计算出来。

GPS时间的精度高，守时能力强，长期稳定性好，但因为GPS信号以电磁波方式传送，易受站点时间效率较为有效的方法，通过共视比对可将站问误差控制在15 ns以内 。

1.2、同步传送链路和同步接口

常规情况下，单站GPS时间同步可满足各类应用必须，但考虑到非常时期、信号劣化、接收机故障等原因，建设优良的地面时间链路是比较必要的。

为提升时间同步信号的释放精度，应务必摆脱同步传送链路的抖动、拥塞和不对称性。时延抖动、信道拥塞和带宽的不对称性信号将妨碍DCLS、网络时间协议(NTP，Network Time Protoco1)的阈值补偿精度。

因此，DCLS信道宜选用SDH系统的64 kbit/s带外开销数据信道gps接收机基本工作原理，NTP信道宜选用专用数据通道或低载荷数据通道。地面时间传送链路的建设意义重大，不仅可提升时间同步的可靠性，而且还为时间同步设备状况检测提供信道支持。

目前主流的时间同步信号接口有1 PPS、IRIG—B和NTP等。1PPS秒脉冲精度最高，可达1 pus;IRIG—B(AC)精度可达30 pus;NTP一般状况下效率可达1 ms，通过设置即时操作系统的中止措施和采取低功耗交换机，精度可达25 pus[3]gps接收机基本工作原理，能满足绝大部分应用必须。在能源时间同步网中，站间同步宜引入IRIG—B的直流方式，即DCLS;站内对时可采取1PPS接El、IRIG—B的交流接El或NTP接El。1PPS和IRIG—B(AC)都应该专用接口和线缆，而NTP方式则可选用站内局域网，方便、经济。随着变电站数字化程度的逐渐增加，应进一步推广NTP对时方法。

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