GPS导航系统的工作原理

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全球定位系统（GPS）由美国国防部开发，使用的全球卫星导航系统由24颗人造卫星组成，其中包括3颗备用卫星. 使用公开的C / A代码标准测量方法，可以获得数十米的精度，这是一种定位方法.

卫星定位系统的整体运行可分为三个部分: 空间部分，地面部分和信号部分.

空格部分

N'Kc“ jb〜i0 GPS卫星已经发展成为Block II定位卫星. 它们是由Rockwell International制造的. 它们的轨道重约1900磅，太阳能电池板的长度约为17英尺. 预期寿命为7.5年，1994年完成了第24颗卫星的发射，并正式宣布了整个GPS系统的建设，因此，目前有24颗GPS卫星在空中定位和使用，它们平均分布在6个轨道平面上，每块都具有一个轨道平面，离地面4片，大约10,900海里（约20,000公里），以55°的角度绕地球旋转，当需要12颗恒星绕地球旋转时，它才能绕地球旋转每天2周，这意味着在任何时候，包括北极和南极在内的任何地方，至少有4颗以上的卫星出现在我们上方.

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GPS卫星生成两组随机电报，一组称为C / A码，一组称为P码. C / A代码主要面向民用，因此有意降低精度，而P代码是美国国防部为军事用途保留的代码. 准确性比C / A代码高得多，因此有一个普通平民用户的密码. 无法读取. 一般来说，GPS卫星发射两个频率载波. L1（链路1）载波的频率为1575.42 MHZ，L2（链路2）载波的频率为1227.60 MHz.

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地面设施主要包括GPS监测站和用户接收设备.

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包括一个主控制站（主控制站），五个监视站（监视站），分布在，扬升岛，迭戈·加西亚，瓜加林岛，科罗拉多州，三个地面控制站（地面控制站）等. 监测站主要负责跟踪所有卫星的工作位置，时间，气象数据和电离层数据. 它将每15秒观察一次所有数据，每15分钟计算一组平滑数据，然后将其发送到主控件. 进站后，由主控站对其进行集成，以计算卫星星历，时间表校正，电离层校正系数gps系统工作原理，然后转换为导航信息，以保持卫星系统的准确性和正常运行. 该部分由美国国防部负责，用户无法理解或需要了解此部分中的技术.

主要是卫星信号，根据不同的用途具有不同的定位能力. 基本功能是接收L1载波gps系统工作原理，分离C / A码，并执行最简单的虚拟距离定位. 这也是一般的车辆定位位置. 使用的模型. 必须注意的是，GPS卫星会生成两个不同的载波来承载所有代码和消息. 其中，C / A码仅设置在L1载波上，P码分别设置在L1和L2载波上. P1和P2代码，但美军目前仅开放C / A代码仅供私人使用. 通常使用的可以通过差分（DGPS差分定位）校正到15英尺或更高的精度. 但是，使用DGPS信号需要付费，并且一般用户应考虑成本以及使用目的是否如此精确. 对于汽车导航，您只需知道您的相对位置和使用的电子地图即可，因此您无需使用这种高精度定位.

GPS定位使用卫星的基本三角形定位原理. GPS接收设备通过测量信号的传输时间来测量距离，并使用该距离来确定卫星在太空中的位置. 这是一种高轨道和精确的定位. 观察方法. 假设卫星的高度为11,000英里. 测量我们的距离. 首先，以11,000英里的半径，以卫星为中心画一个圆，我们的位置在球体上.

GWMU} A0假设第二颗卫星离我们12,000英里，而我们在这两个球相交的圆上. 现在，让我们使用第三颗卫星进行精确定位. 假设海拔高度为13,000英里，我们可以将范围进一步缩小到两个点，但是其中一个点并不是我们最有可能在空间中某个点的位置，因此，我们放弃此参考点并选择另一个点作为位置参考点. 100GPS-中国最大的GPS网络|导航地图软件下载|报价|手机PDA车载蓝牙GPS0SBauTJ k0 ^ K / x！ Xm

如果要获得更准确的定位，则必须再次测量第四颗卫星. 从基本物理概念来看，信号传输时间乘以速度就是我们到卫星的距离. 我们将对此进行测量. 获得的距离称为虚拟距离. 在GPS测量中，我们测量无线信号，光速几乎达到186,000英里/秒，但时间却非常短，甚至为0.06秒. 需要两个不同的时间表，尽管卫星将信号发送到，但一个时钟安装在卫星上以记录信号的发送时间，另一个时钟安装在上以记录信号的接收时间. 时间非常短，但是时间不同步. 假设卫星和同时向我们发出声音，我们将听到两种不同的声音. 这是因为卫星来自11,000英里之外，因此会有延迟时间，因此，我们可以延迟的时间. 从这个延迟时间开始，速度就是接收机到卫星的距离. 这是GPS的基本定位原理.

那么GPS卫星传输什么数据？卫星发送的信号包括伪随机码（Pseudo random code），星历数据（星历: 英语中的发音为ee-fem-er-is）和年历.

1. 伪随机码（请参阅“ GPS测距码的作用”）可帮助我们了解哪个卫星发送了哪个卫星信号，因此，伪随机码就是卫星的ID卡（ID码）. 它的卫星代码是1到32. 因此，我们可以看到从GPS接收到的卫星号. 但是，为什么会有超过24个乱码？这是因为当激活新的备用卫星发射时，可以立即为替换卫星分配一个新编号. 当实际消除的卫星无法使用时，它将替换消除的卫星.

2. 星历数据包含有关卫星是否健康，当前日期和时间的信息，这些数据可让接收者知道当前时间和日期，从而确定您的当前位置.

3. 年历发送轨道信息以通知卫星在天空中的位置.

简单讨论一下GPS的工作原理: 每颗卫星都会告诉您有关您所使用的的三件事. 我是第一颗卫星. 我目前在那儿. 我什么时候会发送给您此消息？ GPS接收到这些数据后，将保存星历数据和年历​​供使用. 这些数据还用于校正GPS上的时间.

GPS比较接收到每个卫星信号的时间与其自身的时间之间的差，并计算每个卫星频道的距离. 如果接收到更多的卫星，则可以使用三角公式来计算的位置. 三颗卫星可以进行所谓的2D定位（经度和纬度），四颗以上卫星可以进行所谓的3D定位（经度，纬度和高度）

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