chpt5全球定位技術(shù)-文庫(kù)吧
2025-04-25 00:11 本頁(yè)面
【正文】 信號(hào)通道微處理器 輸入輸出存儲(chǔ)器電源2021/6/16 3S 22 GPS定位的相關(guān)概念 ? 衛(wèi)星星歷 ? GPS衛(wèi)星信號(hào) ? GPS接收機(jī)及其類型 2021/6/16 3S 23 GPS定位的相關(guān)概念 衛(wèi)星星歷 ? 什么是衛(wèi)星星歷？ ? 衛(wèi)星星歷是描述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌道的信息 ? 一組對(duì)應(yīng)于某一時(shí)刻的衛(wèi)星軌道參數(shù)及其變率 ? 根據(jù)衛(wèi)星星歷可以計(jì)算出任一時(shí)刻的衛(wèi)星位置及其速度 ? GPS衛(wèi)星星歷分為： ? 預(yù)報(bào)星歷 ? 后處理星歷 2021/6/16 3S 24 GPS定位的相關(guān)概念 衛(wèi)星星歷 ? 預(yù)報(bào)星歷 ： ? 又稱廣播星歷。 ? 用跟蹤站以往時(shí)間的觀測(cè)資料推求的參考軌道參數(shù)為基礎(chǔ)，并加入軌道攝動(dòng)項(xiàng)改正而外推的星歷。 ? 通過(guò)衛(wèi)星發(fā)射的含有軌道信息的導(dǎo)航電文傳遞給用戶，經(jīng)解碼獲得所需的衛(wèi)星星歷。 ? 后處理星歷 ： ? 又稱 精密星歷 。 ? 是一些國(guó)家的某些部門(mén)根據(jù)各自建立的跟蹤站所獲得的精密觀測(cè)資料計(jì)算的衛(wèi)星星歷。 ? 這種星歷通常是在事后向用戶提供的在用戶觀測(cè)時(shí)的衛(wèi)星精密軌道信息。 2021/6/16 3S 25 GPS定位的相關(guān)概念 GPS衛(wèi)星信號(hào) ? GPS衛(wèi)星信號(hào)的組成部分 ? 載波（ Carrier） ? L1 ? L2 ? 測(cè)距碼（ Ranging Code） ? C/A碼（目前只被調(diào)制在 L1上） ? P(Y)碼（被分別調(diào)制在 L1和 L2上） ? 衛(wèi)星（導(dǎo)航）電文（ Message） ? GPS衛(wèi)星信號(hào)的生成 ? 關(guān)鍵設(shè)備 – 原子鐘 2021/6/16 3S 26 GPS定位的相關(guān)概念 GPS衛(wèi)星信號(hào) 2021/6/16 3S 27 GPS定位的相關(guān)概念 GPS衛(wèi)星信號(hào) 1. 載波 ? 作用 ? 搭載其它調(diào)制信號(hào) ? 測(cè)距 ? 測(cè)定多普勒頻移 ? 類型 ? 目前 ? L1 – 頻率： 154?f0 = ；波長(zhǎng)： ? L2 – 頻率： 120?f0 = ；波長(zhǎng)： ? 現(xiàn)代化后 ? 增加 L5 – 頻率： 115?f0 = ；波長(zhǎng)： L11 9 . 0 3 c mL22 4 . 4 2 c m2021/6/16 3S 28 GPS定位的相關(guān)概念 GPS衛(wèi)星信號(hào) ? 載波頻率的選擇？ ? 所選擇的頻率有利于測(cè)定多普勒頻移 ? 所選擇的頻率有利于減弱信號(hào)所受的電離層折射影響 ? 選擇兩個(gè)頻率可以較好地消除信號(hào)的電離層折射延遲（電離層折射延遲于信號(hào)的頻率有關(guān)） 2021/6/16 3S 29 GPS定位的相關(guān)概念 GPS衛(wèi)星信號(hào) 2. 測(cè)距碼 ? 作用：測(cè)距 ? 為偽隨機(jī)噪聲碼 PRN （ Pseudo Random Noise）：具有一定周期的 0、 1離散碼元信號(hào) ? 相關(guān)性： ? 不同的碼（包括未對(duì)齊的同一組碼）間的相關(guān)系數(shù)為 0或 1/n（ n為碼元數(shù)） ? 對(duì)齊的同一組碼間的相關(guān)系數(shù)為 1 2021/6/16 3S 30 GPS定位的相關(guān)概念 GPS衛(wèi)星信號(hào) ? C/A碼（ Coarse/Acquisition Code） ? 粗碼 /捕獲碼；碼率： ；周期： 1ms； 1周期含碼元數(shù)： 1023；碼元寬度： ；僅被調(diào)制在 L1上。 ? C/A碼的碼元寬度較大。假設(shè)兩個(gè)序列的碼元對(duì)齊誤差，為碼元寬度的 1/100，則相應(yīng)的測(cè)距誤差達(dá)，以因此也稱粗碼。 ? P（ Y）碼（ Precise Code） ? 精碼；碼率： ；周期： 7天； 1周期含碼元數(shù)： 6187104000000；碼元寬度： ；被調(diào)制在 L1和 L2上。 2021/6/16 3S 31 GPS定位的相關(guān)概念 GPS衛(wèi)星信號(hào) 3. GPS導(dǎo)航電文 ? 什么是 GPS導(dǎo)航電文？ ? 包含了有關(guān)衛(wèi)星的星歷、衛(wèi)星工作狀態(tài)、時(shí)間系統(tǒng)、衛(wèi)星鐘運(yùn)行狀態(tài)、軌道攝動(dòng)改正、大氣折射改正等導(dǎo)航信息的數(shù)據(jù)碼 (或 D碼 )。是用戶用來(lái)定位和導(dǎo)航的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。 ? 不歸零制（ NRZ）的二進(jìn)制碼、數(shù)據(jù)率為 50bit/s。調(diào)制在載頻上。 2021/6/16 3S 32 GPS定位的相關(guān)概念 GPS衛(wèi)星信號(hào) 4. 衛(wèi)星信號(hào)的調(diào)制 2021/6/16 3S 33 GPS定位的相關(guān)概念 GPS衛(wèi)星信號(hào) ? 調(diào)制的基本原理？ 相位調(diào)制 頻率調(diào)制 幅度調(diào)制 2021/6/16 3S 34 GPS定位的相關(guān)概念 GPS衛(wèi)星信號(hào) ? 模二和 ? 運(yùn)算規(guī)則 ? 二進(jìn)制信號(hào)：“ 1”表示二進(jìn)制“ 0”，“ 1”表示二進(jìn)制“ 1”。 000。110。101。011????????2021/6/16 3S 35 GPS定位的相關(guān)概念 GPS衛(wèi)星信號(hào) ? 二進(jìn)制信號(hào)的相位調(diào)制 )c o s ()()( ?? ???? ttBtS2021/6/16 3S 36 GPS定位的相關(guān)概念 GPS接收機(jī)類型 按接收機(jī)的用途分類： ? 導(dǎo)航型接收機(jī)：用于運(yùn)動(dòng)載體的導(dǎo)航，它可以實(shí)時(shí)給出載體的位置和速度。單點(diǎn)實(shí)時(shí)定位精度較低，一般為 177。 25m，有 SA影響時(shí)為 177。 100m。 ? 車(chē)載型；航海型；航空型；星載型。 ? 測(cè)量型接收機(jī)：用于精密大地測(cè)量和精密工程測(cè)量。采用載波相位觀測(cè)量進(jìn)行相對(duì)定位，精度高。觀測(cè)數(shù)據(jù)可測(cè)后處理或?qū)崟r(shí)處理。與導(dǎo)航型相比，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴。 ? 授時(shí)型接收機(jī)：主要用于天文臺(tái)、地面監(jiān)控站和無(wú)線通信，進(jìn)行時(shí)頻同步測(cè)定。 2021/6/16 3S 37 GPS定位的相關(guān)概念 GPS接收機(jī)類型 按接收機(jī)的用途分類： ? 單頻接收機(jī)（ L1）： ? 只接收調(diào)制的 L1信號(hào)，不能有效消除電離層延遲影響，精度較差。 ? 雙頻接收機(jī)（ L1+L2）： ? 同時(shí)接受 L
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