gps天线工作原理 杭州GPS系统订制

杭州GPS系统订制GPS确定位置的基本原理GPS 信号传输时间每一个 GPS 卫星里至少有四个原子钟，原子钟是当前众所周知的最精确的设备，每3万年到100万年最多慢一秒。为了使他们更精确，他们从地球上不同点上进行定期的调整和同步。每一个卫星以1575.42MHz频率向地球发送自身精确的位置信号和准确的时间信号。这些时间以光速传播300，000km/s，信号到达卫星正下方地球表面的时间将近67.3ms。信号每传输一公里的时间是3.33微秒。如果你想确定你在陆地、海里或空中的位置，你所需的就是精确的时间，将卫星信号到达的时间和卫星发射的发射时间，这样就可能决定传输时间。提交定位点到卫星的距离 S 可以通过传输时间τ来决定： S = τ×C 式中 C 是光速。测量信号传输时间和到卫星的距离并不足以计算出三维空间位置，这需要四个独立的方程，因此需要和四个不同的卫星来计算确切的位置。三维空间中位置的确定事实上，要确定三维空间的位置，需要三颗卫星，如果到三颗卫星的距离已知，三颗卫星的坐标已知，则三维空间位置也就可知。空间所有的点都可以落在到三个卫星距离为半径的球的表面，而要确定的点就是三个球表面的交点。如下图 提交以上我们设想能精确进测量出信号的传输时间，但事实并非如此，对于一个 GPS 接收机，要测量精确的时间，一个高精度的同步的时钟是必须的。如果传输时间仅一微秒的误差，这将造成位置计算上300米的误差。由于卫星上的时钟都进行了同步，所以几颗卫星到测量点的传输时间的误差值是相同的，这时可以通过数学方法来消除时间误差的影响。同时我们还需牢记的是当计算时，有 N 未知变量，需要 N 个独立方程。如果时间测量伴随差一个恒定的未知误差，要确定三维空间位置，我们有四个未知的变量。经度（X） 纬度（Y） 高度（Z） 时间误差（Δt）所以为了确定这四个未知的变量，需要四个独立的方程，四个不同的卫星提供所需的四个传输时间。所以28颗卫星的分布方式是：在地球上任何时候任何一个点上，同时能“见到”至少四颗卫星。

杭州GPS系统订制对于测绘界的用户而言， GPS已在测绘领域引起了革命性的变化，目前，范围上数公里至几千公里的控制网或形变监测网，精度上从百米至毫米级的定位，一般都将GPS作为首选手段，随着RTK技术的日趋成熟，GPS已开始向分米乃至厘米级的放样、高精度动态定位等领域渗透。国际GPS大地测量和地球动力学服务IGS自1992年起，已在全球建立了多个数据存储及处理中心和百余个常年观测的台站，我国也设立了上海余山、武汉、西安、拉萨、台湾等多个常年观测台站，这些台站的观测数据每天通过INTERNET网传向美国的数据存储中心，IGS还几乎实时地综合各数据处理中心的结果，并参与国际地球自转服务IERS的全球坐标参考系维护及地球自转参数的发布。使用者也可免费从INTERNET网上取得观测数据及精密星历等产品。GPS系统的实时导航定位精度很高，美国在1992年起实行了所谓的SA政策，即降低广播星历中卫星位置的精度，降低星钟改正数的精度，对卫星基准频率加上高频的抖动（使伪距和相位的量测精度降低），后又实行了A-S政策，即将P码改变为Y码，即对精密伪距测量进一步限制，而美国军方和特许用户不受这些政策的影响，但美国为了获得更大的商业利益，这些政策终将被取消。

2．GPS定位原理GPS接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息；用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历；用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历，精度为几米至几十米（各个卫星不同，随时变化）；以及GPS系统信息，如卫星状况等。GPS接收机对码的量测就可得到卫星到接收机的距离，由于含有接收机卫星钟的误差及大气传播误 差，故称为伪距。对0A码测得的伪距称为UA码伪距，精度约为20米左右，对P码测得的伪距称为P码伪距，精度约为2米左右。GPS接收机对收到的卫星信号，进行解码或采用其它技术，将调制在载波上的信息去掉后，就可以 恢复载波。严格而言，载波相位应被称为载波拍频相位，它是收到的受多pu勒频 移影响的卫星信号载波相位与接收机本机振荡产生信号相位之差。一般在接收机钟确定的历元时刻量测，保持对卫星信号的跟踪，就可记录下相位的变化值，但开始观测时的接收机和卫星振荡器的相位初值是不知道的，起始历元的相位整数也是不知道的，即整周模糊度，只能在数据处理中作为参数解算。相位观测值的精度高至毫米，但前提是解出整周模糊度，因此只有在相对定位、并有一段连续观测值时才能使用相位观测值，而要达到优于米级的定位 精度也只能采用相位观测值。

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