【正文】 域、多模式、多用途、多機(jī)型的國(guó)際性高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。 D1 D2 W1 W2 同理，三個(gè)球面相交在一點(diǎn)，即根據(jù) 3段距離值可確定一點(diǎn)的空間位置（坐標(biāo)）。 三個(gè)球面相交 理解定位原理 假設(shè)某顆衛(wèi)星在空中的位置為 W1， GPS接收機(jī)離 W1的距離為 D1，則接收機(jī)必定在以 W1為圓心、以 D1為半徑的球面上。 雙差 (DoppelDifferentDD)即不同觀(guān)測(cè)站，同步觀(guān)測(cè)同一組衛(wèi)星，所得單差觀(guān)測(cè)量之差。 （ 2）、大大削弱了衛(wèi)星星歷誤差的影響。 分析數(shù)據(jù)處理過(guò)程，測(cè)站間求單差的模擬觀(guān)測(cè)模型具有下列優(yōu)點(diǎn)。在 GPS相對(duì)定位中，通常采用的組合方式有三種，即 單差 、 雙差 和 三差 。其定位精度在小區(qū)域范圍內(nèi)(30km)可達(dá) 12cm，是一種快速且高精度的定位法。 1）、測(cè)碼偽距相對(duì)動(dòng)態(tài)定位，是由安置在基準(zhǔn)點(diǎn)的接收機(jī)測(cè)量出該點(diǎn)到GPS衛(wèi)星的偽距，利用衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)計(jì)算出基準(zhǔn)站到衛(wèi)星的距離求差，將差值作為距離改正數(shù)傳送給用戶(hù)接收機(jī)，用戶(hù)就得到了一個(gè)偽距改正值，可有效地消除或削弱一些公共誤差的影響的方法。而運(yùn)動(dòng)點(diǎn)位置是通過(guò)確定該點(diǎn)相對(duì)基準(zhǔn)站的相對(duì)位置實(shí)現(xiàn)的定位方法。 缺點(diǎn) ：觀(guān)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)。采用載波相位觀(guān)測(cè)量為基本觀(guān)測(cè)量。 由于偽距有測(cè)碼偽距和測(cè)相偽距之分，所以，絕對(duì)定位又可分為測(cè)碼偽距絕對(duì)定位和測(cè)相偽距絕對(duì)定位。又稱(chēng) 偽距離測(cè)量 。 GPS全球定位系統(tǒng)原理 GPS定位原理 GPS定位原理 GPS絕對(duì)定位原理 利用 GPS進(jìn)行絕對(duì)定位的基本原理，是以 GPS衛(wèi)星和用戶(hù)接收機(jī)天線(xiàn)之間的距離觀(guān)測(cè)量為基準(zhǔn)，根據(jù)已知的衛(wèi)星瞬時(shí)坐標(biāo)，來(lái)確定用戶(hù)接收機(jī)天線(xiàn)所在的位置。 GPS 種類(lèi) ——按接收機(jī)工作原理分類(lèi) 2/2 ? 混合型接收機(jī) 這種儀器是綜合上述兩種接收機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，既可以得到碼相位偽距，也可以得到載波相位觀(guān)測(cè)值。根據(jù)接收機(jī)所具有的通道種類(lèi)可分為： – 多通道接收機(jī) – 序貫通道接收機(jī) – 多路多用通道接收機(jī) GPS 種類(lèi) ——按接收機(jī)工作原理分類(lèi) 1/2 ? 碼相關(guān)型接收機(jī) 碼相關(guān)型接收機(jī)是利用碼相關(guān)技術(shù)得到偽距觀(guān)測(cè)值。利用雙頻對(duì)電離層延遲的不一樣，可以消除電離層對(duì)電磁波信號(hào)的延遲的影響，因此雙頻接收機(jī)可用于長(zhǎng)達(dá)幾千公里的精密定位。由于不能有效消除電離層延遲影響，單頻接收機(jī)只適用于短基線(xiàn)（ 15km）的精密定位。這樣就實(shí)現(xiàn)了車(chē)載 GPS定位。所以 GPS定位系統(tǒng)中還包含了 GSM網(wǎng)絡(luò)通訊（手機(jī)通訊），通過(guò) GSM網(wǎng)絡(luò)用短信的方式把衛(wèi)星定位信息發(fā)送到第三方。 GPS 種類(lèi) ——按接受機(jī)用途分 3/4 這類(lèi)接收機(jī)主要利用 GPS衛(wèi)星提供的高精度時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行授時(shí)，常用于天文臺(tái)及無(wú)線(xiàn)電通訊中時(shí)間同步。這類(lèi)儀器主要采用載波相位觀(guān)測(cè)值進(jìn)行相對(duì)定位，定位精度高。要求更高。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域不同，還可以進(jìn)一步分為： 車(chē)載型 —— 用于車(chē)輛導(dǎo)航定位； 航海型 —— 用于船舶導(dǎo)航定位； 航空型 —— 用于飛機(jī)導(dǎo)航定位。 100m。一般采用 C/A碼偽距測(cè)量，單點(diǎn)實(shí)時(shí)定位精度較低 (177。所以如果想知道接收機(jī)所處的位置，至少要能接收到 4個(gè)衛(wèi)星的信號(hào)。 GPS原理 2/3 可見(jiàn) GPS導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星部分的作用就是不斷地發(fā)射導(dǎo)航電文。要達(dá)到這一目的，衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時(shí)鐘所記錄的時(shí)間在衛(wèi)星星歷中查出。 GPS 接收機(jī)的結(jié)構(gòu)分為天線(xiàn)單元和接收單元兩部分。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，接收機(jī)中的微處理計(jì)算機(jī)就可按定位解算方法進(jìn)行定位計(jì)算，計(jì)算出用戶(hù)所在地理位置的經(jīng)緯度、高度、速度、時(shí)間等信息。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行。地面控制站負(fù)責(zé)收集由衛(wèi)星傳回之訊息 ,并計(jì)算衛(wèi)星星歷、相對(duì)距離 ,大氣校正等數(shù)據(jù)。GPS的衛(wèi)星因?yàn)榇髿饽Σ恋葐?wèn)題，隨著時(shí)間的推移，導(dǎo)航精度會(huì)逐漸降低。此外 ,還有 3 顆有源備份衛(wèi)星在軌運(yùn)行。 GPS構(gòu)成 （ 1/3） GPS的空間部分是由 24顆工作衛(wèi)星組成 ,它位于距地表 20— 200km的上空 ,均勻分布在 6 個(gè)軌道面上 (每個(gè)軌道面 4 顆 ) ,軌道傾角為 55176。 ? GPS是 20世紀(jì) 70年代由美國(guó)陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng) 。接收機(jī)加處理軟件包，才是完整的 GPS信號(hào)用戶(hù)設(shè)備。 GPS接收機(jī)工作原理 當(dāng) GPS衛(wèi)星在用戶(hù)視界升起時(shí)，接收機(jī)能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星，并能夠跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行；對(duì)所接收到的 GPS信號(hào)，具有變換、放大和處理的功能，以便測(cè)量出 GPS信號(hào)從衛(wèi)星到接收天線(xiàn)的傳播時(shí)間，解譯出 GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文，實(shí)時(shí)地計(jì)算出測(cè)站的三維位置，甚至三維速度和時(shí)間。接收機(jī)和天線(xiàn)是核心部分，習(xí)慣上統(tǒng)稱(chēng)為 GPS接收機(jī)。故衛(wèi)星信號(hào)平方后，可達(dá)到解調(diào)目的。 （ 1） 復(fù)制碼與衛(wèi)星信號(hào)相乘 ：由于調(diào)制碼的碼值是用 ?1的碼狀態(tài)來(lái)表示的，當(dāng)把接收的衛(wèi)星碼信號(hào)與用戶(hù)接收機(jī)產(chǎn)生的復(fù)制碼，在兩碼同步的條件下相乘，即可去掉衛(wèi)星信號(hào)中的測(cè)距碼而恢復(fù)原來(lái)的載波。如果碼值取 0，則對(duì)應(yīng)的碼狀態(tài)取 +1；而碼值取 1時(shí)，對(duì)應(yīng)碼狀態(tài)為 1，載波和相應(yīng)的碼狀態(tài)相乘后，即實(shí)現(xiàn)了載波的調(diào)制。 L1載波上，調(diào)制有 C/A碼、 P碼（或 Y碼）和數(shù)據(jù)碼； L2載波上，只調(diào)制有 P碼（或 Y碼）和數(shù)據(jù)碼。 GPS衛(wèi)星導(dǎo)航電文 導(dǎo)航電文的格式： 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 30s 6s 子幀 5各含 25頁(yè) 一個(gè)子幀 一個(gè)字碼 一個(gè)主幀 一個(gè)頁(yè)面 GPS衛(wèi)星導(dǎo)航電文 一幀導(dǎo)航電文的內(nèi)容 TLW HOW 數(shù)據(jù)塊 — 1時(shí)鐘修正參數(shù) TLW HOW 數(shù)據(jù)塊 — 2星歷表 TLW HOW 數(shù)據(jù)塊 — 2星歷表繼續(xù) TLW HOW 數(shù)據(jù)塊 — 3衛(wèi)星歷書(shū)等 TLW HOW 數(shù)據(jù)塊 — 3衛(wèi)星歷書(shū)等 子幀 1 一個(gè)子幀 6s長(zhǎng)， 10個(gè)字，每字 30比特 1幀 30s 1500比特 子幀 3 子幀 4 子幀 5 子幀 2 GPS衛(wèi)星信號(hào)的載波和調(diào)制 GPS衛(wèi)星信號(hào)包含三種信號(hào)分量：載波、測(cè)距碼和數(shù)據(jù)碼。 導(dǎo)航電文也是二進(jìn)制碼，依規(guī)定格式組成，按幀向外播送。 導(dǎo)航電文包含有關(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、大氣折射改正和由 C/A碼捕獲 P碼等導(dǎo)航信息。由于 P碼的碼元寬度為 C/A碼的 1/10，若取碼元對(duì)齊精度仍為碼元寬度的 1/100，則相應(yīng)的距離誤差為 ， 僅為 C/A碼的1/10，故 P碼稱(chēng)為 精碼 。 P碼的周期長(zhǎng)， 267天重復(fù)一次 。 GPS衛(wèi)星信號(hào)的測(cè)距碼 P碼 P碼是衛(wèi)星的精測(cè)碼，碼率為 ， 產(chǎn)生的原理與 C/A碼相似，但更復(fù)雜。 C/A碼的碼元寬度大，假設(shè)兩序列的碼元對(duì)齊誤差為為碼元寬度的 1/10~1/100，則相應(yīng)的測(cè)距誤差為~。 GPS衛(wèi)星信號(hào)的測(cè)距碼 C/A碼 C/A碼：用于粗測(cè)距和捕獲 GPS衛(wèi)星信號(hào)的偽隨機(jī)碼。