GPS原理介绍

GPS 介绍

1、全球卫星定位系统及GPS现代化

2、GPS系统及信号

3、GPS测量原理

4、GPS测量定位误差

一.全球卫星定位系统及

GPS现代化

定义

GPS的英文全称是NAVigation Satellite Timing And Ranging Global Position System(导航星测时与测距全球定位系统),简称GPS有时也被称作NAVSTAR GPS。根据Wooden 1985年所给出的定义:

NAVSTAR全球定位系统(GPS)是一个空基全天侯导航系统,它由美国国防部开发,用以满足军方在地面或近地空间内获取在一个通用参照系中的位置、速度和时间信息的要求。

GPS的发展简史(一)

1957年10月4日第一颗人造卫星Sputnik I 发射成功。

1958年12月开始设计NNSS(Navy Navigation Satellite System) –TRANSIT,即子午卫星系统。1964年1月该系统正式运行。1967年7月系统解密以供民用。

GPS的发展简史(二)

1973年12月,美国国防部批准研制GPS。

1978年2月22日,第1颗GPS试验卫星发射成功。 1989年2月14日,第1颗GPS工作卫星发射成功。

GPS的发展简史(三)

1991年,在海湾战争中,GPS首次大规模用于实战。

1995年7月17日,GPS达到FOC –完全运行能力(Full Operational Capability)。

1999年1月25日,美国副总统戈尔宣布,将斥资40亿美圆,进行GPS现代化。

1999年8月21/22日子夜,GPS发生GPS周结束翻转问题。

2000年1月1日,Y2K问题。

2000年5月1日,美国总统克林顿宣布,GPS停止实施SA。

GPS现代化

在L2频道上增加第二民用码,即CA码。这样用户就可以有更好的多余观测,以提高定位精度,并有利于电离层的改正。

增加L5民用频率,这有利于提高民用实时定位的精度和导航的安全性

GLONASS卫星导航定位系统

GLONASS

(俄)-

Global

Navigation

Satellite

System

卫星:21+3

轨道高度:

19100km

信号频率:

建设中的Galileo卫星导航定位系统

27颗工作卫星+3颗在轨备用卫星 轨道高度23 616km,轨道倾角56°

欧洲宇航局将于2005年底利用俄“联盟”火箭发射“伽利略”卫星定位系统的首批两枚卫星

该系统将于2008年后投入使用

中国北斗导航定位系统

3颗地球同步卫星

快速定位:北斗导航系统可为服务区域内用户提供全天候、高精度、快速实时定位服务

简短通信:北斗系统用户终端具有双向数字报文通信能力,可以一次传送超过100个汉字的信息。

精密授时:北斗导航系统具有单向和双向两种授时功能。根据不同的精度要求,

二. GPS系统及信号 系统构成

信号结构

变化中的美国GPS政策

GPS的系统组成(一)-系统组成 GPS的系统组成

GPS系统由空间部分、

地面GPS的系统组成

控制部分和用户设备部

分等三部分组成

GPS 的系统组成(二)-空间部分(1)

?GPS 卫星星座

–设计星座:21+3

?21颗正式的工作卫星+3颗活动的备用卫星?6个轨道面,平均轨道高度20200km ,轨道倾角55 °,周期11h 58min (顾及地球自转,地球-卫星的几何关系每天提前4min 重复一次)?保证在24小时,在高度角15°以上,能够同时观测到4至8颗卫星

–当前星座:30颗

GPS 的空间部分(GPS

卫星星座)

GPS的系统组成(三)-空间部分(2)

?GPS卫星

?作用:

?发送用于导航定位的信号

?其他特殊用途,如通讯、监测

核暴等。

?主要设备:原子钟(2台铯钟、

2台铷钟)、信号

?生成与发射装置

?类型:

?试验卫星:Block Ⅰ

?工作卫星:Block Ⅱ

–Block Ⅱ

–Block ⅡA

–Block ⅡR

–Block ⅡF(新一代的GPS卫

星)

GPS的系统组成(四)-用户设

备部分

用户设备部分-GPS信号接收

机及相关设备

接收、跟踪、变换和测量GPS信号

的设备

多数采用石英钟

变化中的美国GPS政策

SPS与PPS

SPS –标准定位服务,使用C/A码,民用

PPS –精密定位服务,可使用P码,军用

SA(已于2000年5月1日取消)

Selective Availability –选择可用性:人

为降低普通用户的测量精度。

方法

ε技术:轨道加绕(长周期,慢变化)

δ技术:星钟加绕(高频抖动,短周期,快变化) AS –Anti-Spoofing

反电子欺骗–P码加密,P+W->Y

GPS现代化

提高信号质量

在L2上增加C/A码

增加第三民用频率L5

三.GPS测量原理

依定位时的状态

动态定位

静态定位

依定位模式

绝对定位(单

点定位)

相对定位 依定位采用的观测值

伪距测量(伪距法定位)

载波相位测量

依时效

实时定位

事后定位

依确定整周模糊度的方法及观测时段的长短

常速静态或动态定位

快速静态或动态定位

1.GPS测量定位的分类

4. GPS相对定位–相对定位的原理

相对定位是用两台

(或多台)接收机分

别安置在一条(或多

条)基线的两端,同

步观测相同的GPS卫

星,以确定基线端点

的相对位置或基线向

在相对定位时,通过

对观测量求差,可以

消除卫星钟差、接收

机钟差,削弱电离层

和对流层折射的影

响,消去整周模糊度

5. 差分GPS定位

差分GPS定位原理

–差分GPS定位属于GPS

相对定位

–差分GPS定位是将一

台GPS接收机安置在

基准站上进行观测,

根据基准站的精密坐

标计算出基准站到卫

星的距离改正数,并

由基准站实时地将这

一改正数发送出去。

用户接收机在与基准

6. 差分GPS的类型

–伪距差分

其原理是在基准站上观测所有的卫星,利用基准

站的已知坐标和测得的各卫星的地心坐标,计算

出基准站至各卫星的距离,并求出它与相应伪距

之差,用此改正数去改正用户站测得的伪距

其优点是由于基准站提供了所有卫星的伪距改正

数,用户接收机观测任意4颗卫星即可完成定位

其缺点是差分精度随基准站到用户站的距离增加

而降低

能满足米级定位精度,广泛用于导航和水下测量

北斗gps卫星定位系统定位原理

网址:https://www.360docs.net/doc/c86022729.html, 北斗gps卫星定位系统定位原理 北斗卫星定位系统哪家好?北斗卫星定位系统的原理是什么?八杰科技为您解答。 定位原理 35颗卫星在离地面2万多千米的高空上,以固定的周期环绕地球运行,使得在任意时刻,在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。 由于卫星的位置精确可知,在接收机对卫星观测中,我们可得到卫星到接收机的距离,利用三维坐标中的距离公式,利用3颗卫星,就可以组成3个方程式,解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差,实际上有4个未知数,X、Y、Z和钟差,因而需要引入第4颗卫星,形成4个方程式进行求解,从而得到观测点的经纬度和高程。 事实上,接收机往往可以锁住4颗以上的卫星,这时,接收机可按卫星的星座分布分成

网址:https://www.360docs.net/doc/c86022729.html, 若干组,每组4颗,然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位,从而提高精度。 卫星定位实施的是“到达时间差”(时延)的概念:利用每一颗卫星的精确位置和连续发送的星上原子钟生成的导航信息获得从卫星至接收机的到达时间差。 卫星在空中连续发送带有时间和位置信息的无线电信号,供接收机接收。由于传输的距离因素,接收机接收到信号的时刻要比卫星发送信号的时刻延迟,通常称之为时延,因此,也可以通过时延来确定距离。卫星和接收机同时产生同样的伪随机码,一旦两个码实现时间同步,接收机便能测定时延;将时延乘上光速,便能得到距离。 每颗卫星上的计算机和导航信息发生器非常精确地了解其轨道位置和系统时间,而全球监测站网保持连续跟踪。 卫星导航原理 踪卫星的轨道位置和系统时间。位于地面的主控站与其运控段一起,至少每天一次对每颗卫星注入校正数据。注入数据包括:星座中每颗卫星的轨道位置测定和星上时钟的校正。这些校正数据是在复杂模型的基础上算出的,可在几个星期内保持有效。 卫星导航系统时间是由每颗卫星上原子钟的铯和铷原子频标保持的。这些星钟一般来讲精确到世界协调时(UTC)的几纳秒以内,UTC是由美国海军观象台的“主钟”保持的,每台主钟的稳定性为若干个10^-13秒。卫星早期采用两部铯频标和两部铷频标,后来逐步改变为更多地采用铷频标。通常,在任一指定时间内,每颗卫星上只有一台频标在工作。 卫星导航原理:卫星至用户间的距离测量是基于卫星信号的发射时间与到达接收机的时间之差,称为伪距。为了计算用户的三维位置和接收机时钟偏差,伪距测量要求至少接收来自4颗卫星的信号。

GPS定位器的工作原理及功能阐述

GPS定位器的工作原理及功能阐述 GPS定位技术已经覆盖了人们生活的日常,出行导航,定位追踪,儿童防丢、物品找回等都不离开GPS定位,那么GPS究竟是如何定位的呢?叁陆伍物联科技给大家简单解读,GPS定位器的运作原理。 在目前的定位技术中,定位最准确,精准度最高的自然非GPS莫属。所谓GPS定位,实际上就是通过三颗以上已知位置的卫星来确定GPS接收器的位置。 运行于宇宙空间的GPS卫星,每一个都在时刻不停地通过卫星信号向全世界广播自己的当前位置坐标信息。任何一个GPS接收器都可以通过天线很轻松地接收到这些信息,并且能够读懂这些信息(这其实也是每一个GPS芯片的核心功能之一)。这就是这些位置信息的来源。 目前定位精度最高的是差分定位,或称相对定位。就是通过增加一个参考GPS接收器来提高定位精度。 现实生活中,GPS定位主要用于对移动的人、宠物、车及设备进行远程实时定位监控的一门技术。GPS定位器是结合了GPS技术、无线通信技术(GSM/GPRS/CDMA)、图像处理技术及GIS技术的定位技术,主要可实现如下功能: 1.跟踪定位 监控中心能全天侯24小时监控所有被控车辆的实时位置、行驶方向、行驶速度,以便最及时的掌握车辆的状况。 2.轨迹回放 监控中心能随时回放自定义时段车辆历史行程、轨迹记录。(根据情况,可选配轨迹DVD 刻录服务)

3.报警(报告):超速报警:车辆行驶速度超出监控中心预设的速度时,及时上报监控中心;区域报警(电子围栏):监控中心设定区域范围,车辆超出或驶入预设的区域会向监控调度中心给出相应的报警;应急报警:一旦遇有紧急险情(如遭劫等),请马上按动应急报警按钮,向监管中心报警,监管中心即刻会知道您处于紧急状态以及您所在的位置。经核实后,进入警情处置程序。 4.地图制作功能 根据查看需要,客户可以添加修改自定义地图线路,以更好服务企业运行 5.里程统计 6.系统利用GPS车载终端的行驶记录功能和GIS地理系统原理对车辆进行行驶里程统计,并可生成报表且可打印。 7.车辆信息管理 8.方便易用的管理平台,提供了车辆、驾驶人员、车辆图片等信息的设定,以方便调度人员的工作。 9.短信通知功能 10.将被控车辆的各种报警或状态信息在必要时发送到管理者手机上,以便随时随地掌握车辆重要状态信息。 11.车辆远程控制 12.监控中心可随时对车辆进行远程断油断电,锁车功能。 不同类型的GPS定位产品有不同的功能,下面列举几款深圳市叁陆伍物联科技有限公司研发的GPS定位产品的功能清单。 A12微型定位器

卫星导航仪导航定位方法与原理

先说一下GPS卫星导航定位的原理,如果用学术上的语言来说,是一个相当复杂的过程。但通俗的来说,也相当简单。 一个是地面发射器,一个是卫星接收器。比方说发射器叫"A",GPS卫星接收器叫"B",这样不间断的发射与接收(A-B,B-A),就形成了一个环路,类似主动雷达(也叫一次雷达),这样就可以将发射信号琐定。 至于导航方法,其实就更简单了,在发射与接收的环路过程中增加了软件系统,比方说发射与接收信号的地面与卫星的高度,路线,距离等等,这样通过软件系统来达到计算后就产生了数据,这些数据就是GPS使用者所需要的!例如地图导航,通过计算后的数据再转换成地图比例就可以准确的定位了! 另外不得不提的是GPS卫星定位车载终端设备。 车载终端设备是GPS车辆监控管理系统的前端设备,安装在被监控的车辆上。车载终端还可以隐秘地安装在各种车辆内,同时与车辆本身的油路、电路、门磁及车上的防盗器相连,可对车辆进行全方位的掌控。 车载终端设备主要由GPS接收机,GSM/GPRS收发模块,主控制模块及汽车防盗器、外接探头等各种外接设备组成。 GPS模块接收卫星的定位信号运算出自身的位置(经度、纬度、高度)、时间和运动状态(速度、航向),每秒1次送给单片机并存储,以便随时提供定位信息。MCU单片机控制整个车载台的协调工作。GSM/GPRS模块负责无线的收发传输。FSK部分负责对数据的调制解调,接收中心的指令数据和发射车载台的报警等信息。 话音控制部分用于控制免提话筒耳机,监听MIC,FSK调制解调信号的缓冲,放大,匹配,转换等功能。数字逻辑控制部分用于各种输入,输出的电平,脉冲信号的缓冲与驱动。电源及省电控制部分用于对汽车电平与后备电平的自动切换,稳压滤波并通过车匙及报警器的触发控制睡眠与苏醒。汽车防盗器部分负责对各探头的采集分析完成盗车报警的所有功能。双控熄火/断油路控制器受控于监控中心及汽车报警器。

GPS基本工作原理及基本常识

GPS基本工作原理及基本常识 (2008-07-10 11:20:44) 转载▼ 标签: 汽车 GPS系统是由美国军方建立起来的。利用围绕地球的24颗卫星发射信号进行经纬度和高度的定位。最早是为了应用在海军军舰进行海上定位使用。GPS实际上是Global Positioning System的缩写。意思是全球定位系统,围绕地球的24颗卫星成互差120度的平面排列。也就是说理想状态下我们同时应该能够接受到12颗卫星所传来的信号。 GPS卫星同时发射两种码,一种为P码,我们称之为细码,一种是C/A码,我们称之为粗码。P码的精度非常高,通常可以控制在误差3米以内,但只为军方服务。而我们使用的为C/A码,精度在14米以内。 我们知道,如果知道两个坐标点,我们可以确定一个平面内的一点,如果知道三个坐标点我们就能够知道空间当中的任意一点位置。而GPS可以利用三颗卫星进行经纬度X,Y的定位,而四颗卫星可以进行经纬度和高度X,Y,Z三维定位,四颗卫星三颗进行坐标定位,一颗卫星进行时钟矫正。 很多朋友问,买了GPS有没有后续费用问题,国外购买能不能在国内使用的问题等等。首先GPS是没有后续费用的,这并不是说GPS是免费的,而是在你购买的时候购买费用里的一部分费用已经包括了你的使用费。因此购买GPS后续可以一直使用下去,直到有一天美国军方宣布废气这套卫星。另外,GPS本身是卫星接收产品,因此不牵扯到国内国外的兼容问题。就像卫星电话一样,走到只要没有遮挡的地方就能接受到卫星信号,能接受到信号就能够正常使用。只是部分地区可能会受到国家安全等因素而打开干扰信号从而影响定位精度问题,譬如前几年美国打阿富汗的时候,阿富汗地区的GPS信号一度误差非常大,但是误差大也不过是又原来的30米左右的精度变成了两三百米的精度误差。还是能够正常使用的。

北斗卫星导航系统定位原理及应用

xxxx导航系统定位原理及其应用 北斗卫星定位系统是由中国建立的区域导航定位系统。该系统由四颗(两颗工作卫星、2颗备用卫星)北斗定位卫星(北斗一号)、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务,授时精度可达数十纳秒(ns)的同步精度,北斗导航系统三维定位精度约几十米,授时精度约100ns。美国的GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m,C/A码目前己由25-100m提高到12m,授时精度日前约20ns。。 北斗一号导航定位卫星由中国空间技术研究院研究制造。四颗导航定位卫星的发射时间分别为: 2000年10月31日; 2000年12月21日; 2003年5月25日, 2007年4月14日,第三、四颗是备用卫星。2008年北京奥运会期间,它将在交通、场馆安全的定位监控方面,和已有的GPS卫星定位系统一起,发挥?双保险?作用。北斗一号卫星定位系统的英文简称为BD,在ITU(国际电信联合会)登记的无线电频段为L波段(发射)和S波段(接收)。北斗二代卫星定位系统的英文为Compass(即指南针),在ITU登记的无线电频段为L波段。北斗一号系统的基本功能包括: 定位、通信(短消息)和授时。北斗二代系统的功能与GPS相同,即定位与授时。 其工作原理如下: ?北斗一号?卫星定位系出用户到第一颗卫星的距离,以及用户到两颗卫星距离之和,从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面,和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值,又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标,这个坐标

GPS入门:了解GPS芯片的工作原理

回顾一下GPS芯片近年来的发展历史,随着GPS 与其它产品相继结合,且强调终端产品体积讲求轻薄短小定位精准,GPS 芯片走向系统单芯片化已是必然趋势。目前厂商针对GPS 单芯片化的作法,可分射频或基频单一芯片,并整合了更多功能性。 GPS Baseband DSP 芯片是关键 谈到GPS 芯片主要关键技术,这包括负责信号处理-基频(Baseband)及接收信号-射频(RF)。由于GPS 信号频率(1575.42MHz)来自于距离地面2 万公里的高空,信号十分不稳定,因此当天线接收信号后经过一连串信号放大、过滤噪声、降频、取样等过程(RFfront end),再经过RF 后,信号进入基频处理部分,将前段取样的数字信号经过运算、输出以便于用户接口使用,其中GPS Baseband DSP 芯片就是核心组件,负责地址信号的处理。 综合以上来看,射频与基频2个部分,包含微处理器Microprocessar)、低噪声放大器(LowNoise Amplifier;LNA)、数字部分(Digital ection)、射频部分(RF Section)、天线(Antenna Ele-ment)、输出入驱动器(GPIO andDrivers),以及微处理器周边电路(Pro -cessor peripherals)几个重要组件。 在射频芯片部分,已有多家厂商将放大器、滤波器、降频器、频率合成器及振荡器等整合在一块芯片上;在基频部分,则是整合了CPU、内存(DRAM、SRAM、Flash)、电源管理及时钟等。 因此,我们看到GPS 的芯片尺寸逐渐缩小,未来GPS 设备产品将会越来越蓬勃发展,芯片需求量越来越大。 目前,GPS 芯片应用则开始用在各个领域,或是特殊的个人携带装置,例如老人、儿童用的追踪器上。而GPS 芯片也可能与其它功能,例如蓝牙、USB 等整合。目前全球投入GPS 芯片开发的还是以国外厂商居多,如SiRF、TI、Xemics、Freescalc、STM等大厂均推出GPS 芯片,其中价钱最为公道的,质量最好的为数广州鑫图科技有限公司的模块了。

GPS工作原理

1 GPS卫星信号的组成 GPS卫星信号采用典型的码分多址(CDMA)调制技术进行合成(如图2所示),其完整信号主要包括载波、伪随机码和数据码等三种分量。信号载波处于L波段,两载波的中心频率分别记作L1和L2。卫星信号参考时钟频率f0为10.23MHz,信号载波L1的中心频率为f0的154倍频,即: fL1=154×f0=1575.42MHz (1) 其波长λ1=19.03cm;信号载波L2的中心频率为f0的120倍频,即: fL2=120×f0=1227.60MHz (2) 其波长λ2=24.42cm。两载波的频率差为347.82MHz,大约是L2的28.3%,这样选择载波频率便于测得或消除导航信号从GPS卫星传播至接收机时由于电离层效应而引起的传播延迟误差。伪随机噪声码(PRN)即测距码主要有精测距码(P码)和粗测距码(C/A码)两种。其中P码的码率为10.23MHz、C/A码的码率为1.023MHz。数据码是GPS卫星以二进制形式发送给用户接收机的导航定位数据,又叫导航电文或D码,它主要包括卫星历、卫星钟校正、电离层延迟校正、工作状态信息、C/A码转换到捕获P码的信息和全部卫星的概略星历;总电文由1500位组成,分为5个子帧,每个子帧在6s内发射10个字,每个字30位,共计300位,因此数据码的波特率为50bps。 数据码和两种伪随机码分别以同相和正交方式调制在L1载波上,而在L2载波上只用P 码进行双相调制,因此L1和L2的完整卫星信号分别为: SL1(t)=AcCi(t)Di(t)sin(ωL1t+φc) (3) +ApPi(t)Di(t)cos(ωL1t+φP1) SL2(t)=BpPi(t)Di(t)cos(ωL2t+φp2) (4) 式中,Ap、Bp、Ac分别为P码和C/A码的振幅;Pi(t)、Ci(t)分别为对应P码和C/A码的伪随机序列码;Di(t)为卫星导航电文数据码;ωL1、ωL2分别为L1和L2载波信号的角频率;φC 和φP1、φP2分别为C/A码和P码对应于载波的起始相位。合成的GPS信号向全球发射,随时随地供接收机解算导航定位信息使用。 2 GPS接收机的灵敏度 GPS接收机对信号的检测质量取决于信噪比,当其为“理想接收机”时,接收机输入端的信噪比Si/Ni与其输出端的信噪比So/No相同。由于实际GPS接收机存在内部噪声,使得(So/No)<(Si/Ni);而噪声越大,输出信噪比越越小,则接收机的性能越差,此时接收机的噪声系数为:

GPS-rtk原理讲解

1. GPS 相对定位原理 两台(或多台)GPS用户接收机分别安置在两条(或多条基线的端点),同步同时段(或不同时段)观测相同数量的GPS卫星,一般情况下不少于4个。并对观测量进行差分处理,以确定基线端点(也就是我们常说的测站点)的相对位置,如果知道其中几个点的坐标和高程,通过专业软件的数据处理,就可以解算其它点的坐标和拟合高程值,以最大限度地满足工作的需要。 在多个观测站同步观测相同卫星的情况下,卫星的轨道误差,卫星时钟差,接收机钟差以及空气中的电离层,对流层折射误差等对观测量的影响具有一定的相关性。利用观测量的不同组合,可有效地消除或减弱误差上的影响,从而提高相对定位的精度。

历元:为指定天球坐标或轨道参数而规定的某一特定时刻 GPS 实时动态定位是基于载波相位的GPS相对定位方式。 采用的星历为广播星历,误差修正方式采用基准站相位误差改正,精度可达到cm级。 GPS –RTK测量技术既保证了GPS测量的高精度,又具有实时动态性。 其基本工作原理可简述为:在两台GPS接收机之间增加一套无线电通讯系统。 将两台或两台以上相对独立的GPS接收机联成有机整体,安置在已知点上的GPS接收机(我们常说的是基准站)通过电台将观测信息,测站点数据传输给流动站(我们常说的移动站), 流动站将基准站传来的载波观测信号与流动站本身观测到的载波信号进行差分处理, 从而解算出两站间的基线向量;根据事先输入的坐标转化和投影参数, 就可得到流动站的三维坐标数据。 GPS –RTK测量技术是建立在流动站与基准站误差强烈类似的这一基础之上, 随着流动站与基准站之间距离的增加,其误差的类似性越来越差,定位精度会越来越低。数据的通信也会受到作用距离拉长,而干拢因素增加的影响。 因此GPS –RTK技术的作用距离是有限的,一般小于10公里。

GPS定位原理介绍习题答案

14 全球定位系统(GPS)定位原理简介 一、填空题: 1、GPS接收机基本观测值有伪距观测值、载波相位观测值。 2、GPS接收机按用途分,可分为导航型接收机、测地型接收机、授时型接收机和姿态测量型接收机。其中测地型接收机,按载波频率又可分为单频接收机、双频接收机。 3、GPS接收机主要由GPS接收机天线、GPS接收机主机和电源三部分组成。 4、GPS定位是利用空间测距交会定点原理。 5、全球定位系统(GPS)主要由空间卫星部分、地面监控部分和用户设备三部分组成。 6、GPS卫星星座由 24颗卫星组成。其中21颗工作卫星, 3 颗备用卫星。工作卫星分布在 6 个近圆形的轨道面内,每个轨道上有 4 颗卫星。GPS工作卫星距离地面的平均高度是20200km。 7、地面监控部分按功能可分为监测站、主控站和注入站三种。 8、GPS接收机接收的卫星信号有:伪距观测值和载波相位观测值及卫星广播星历。 9、根据测距原理,GPS卫星定位方法有伪距定位法、载波相位测量定位和 G PS 差分定位。对于待定点位,根据接收机运动状态可分为静态定位和动态定位。根据获取定位结果的时间可分为实时定位和非实时定位。 10、在两个测站上分别安置接收机,同步观测相同的卫星,以确定两点间相对位置的定位方法称为相对定位。 11、载波相位相对定位普遍采用将相位观测值进行线性组合的方法。具体方法有三种,即单差法、双差法和三差法。 12、GPS差分定位系统由基准站、流动站和无线电通信链三部分组成。 13、GPS测量实施过程与常规测量一样包括方案设计、外业测量和内业数据处理三部分。 二、名词解释: 1、伪距单点定位----利用GPS接收机在某一时刻测定的四颗以上GPS卫星伪距及从卫星导航电文中获得的卫星位置,采用距离交会法求定天线所在的三维坐标. 2、载波相位相对定位----用两台GPS接收机,分别安置在测线两端(该测线称为基线),固定不动,同步接收GPS卫星信号。利用相同卫星的相位观测值进行解算,求定基线端点在WGS一84坐标系中的相对位置或基线向量。当其中一个端点坐标已知,则可推算另一个待定点的坐标。 3、整周跳变----当GPS接收机在跟踪卫星进行载波相位测量过程中,若因某种原因引起对卫星跟踪短暂失锁,如卫星和接收机天线之间视线方向有阻挡物或接收机受到外界电磁干扰等,将造成载波相位整周观测值的意外丢失现象。这种现象称为整周跳变。 4、静态定位---进行GPS定位时,接收机的天线始终处于静止状态,用GPS测定相对于地球不运动的点位。GPS接收机安置在该点上,接收数分钟乃至更长时间,以确定其三维坐标,又称为绝对定位。 5、动态定位----进行GPS定位时,接收机的天线始终处于运动过程中,动态定位

GPS-rtk原理讲解

GPS-rtk原理讲解

1. GPS 相对定位原理 两台(或多台)GPS用户接收机分别安置在两条(或多条基线的端点),同步同时段(或不同时段)观测相同数量的GPS卫星,一般情况下不少于4个。并对观测量进行差分处理,以确定基线端点(也就是我们常说的测站点)的相对位置,如果知道其中几个点的坐标和高程,通过专业软件的数据处理,就可以解算其它点的坐标和拟合高程值,以最大限度地满足工作的需要。 在多个观测站同步观测相同卫星的情况下,卫星的轨道误差,卫星时钟差,接收机钟差以及空气中的电离层,对流层折射误差等对观测量的影响具有一定的相关性。利用观测量的不同组合,可有效地消除或减弱误差上的影响,从而提高相对定位的精度。

间增加一套无线电通讯系统。 将两台或两台以上相对独立的GPS接收机联成有机整体,安置在已知点上的GPS接收机 (我们常说的是基准站)通过电台将观测信息,测站点数据传输给流动站(我们常说的移动站),流动站将基准站传来的载波观测信号与流动站本身观测到的载波信号进行差分处理, 从而解算出两站间的基线向量;根据事先输入的坐标转化和投影参数, 就可得到流动站的三维坐标数据。 GPS – RTK测量技术是建立在流动站与基准站误差强烈类似的这一基础之上, 随着流动站与基准站之间距离的增加,其误差的类似性越来越差,定位精度会越来越低。 数据的通信也会受到作用距离拉长,而干拢因素增加的影响。 因此GPS – RTK技术的作用距离是有限的,一般小于10公里。

6. 野外RTK测量 将作好的转换参数以文件形式,存入到观测记录手簿中,基准站架设在参考点上,经过检查校正无误后,即可开始工作。检查校核数据见下表: GPS – RTK外业观测的基本要求:采样率为1S,每次测量的历元数小于10个,每点观测时间不低于3分钟。平面点位精度小于2cm(即实测点值与原已知点值相比较的X Y值),高程点位互差小±5cm(即实测点高程值与原已知点高程值相比较)。依据技术要求,依据技术要求,对实地所布设的像控点进行实时动态定位测量。按工作计划,经过五天外业工作,实时动态定位测量共计169个像控点的坐标和拟合高程数据(成果数据见像控点成果表)。

北斗卫星定位系统工作原理.doc

北斗卫星定位系统工作原理 北斗卫星定位系统是全球卫星定位系统的一种,他工作的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距(PR):当北斗卫星行为系统的卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。北斗卫星定位系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒,码间距1微秒,相当于30 0m;P码频率10.23MHz,重复周期266.4天,码间距0. 1微秒,相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来,以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码;每三十秒重复一次,每小时更新一次。后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块,

其中最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离,再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置,用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。可见北斗卫星定位系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。然而,由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步,所以除了用户的三维坐标x、y、z外,还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数,然后用4个方程将这4个未知数解出来。所以如果想知道接收机所处的位置,至少要能接收到4个卫星的信号。 工作原理1 北斗卫星定位系统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);以及北斗卫星定位系统信息,如卫星状况等。 北斗卫星定位系统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

RTKGPS测量的工作原理

GPS RTK测量技术的设置步骤和作业方法由于本工程水深较深,施工现场涌浪大,地形条件差,为了确保工程进度和质量,我部采用最先进,精度最高的GPS测量定位系统:实时动态相位差分技术(RTK测量技术)以及配套的全自动数据处理软件。本工程采用的是国产中海达HD-8900N型GPS接收机和数据处理软件。 一、工作原理 基准站上安置的接收机,对所有可见GPS卫星进行连续观测,并将其观测数据,通过无线电传输设备(也称数据链),实时地发送给用户观测站(流动站);在用户观测站上,GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,通过无线电接收设备,接收基准站传输的观测数据,然后根据相对定位原理,实时地解算并显示用户站的三维坐标及其精度,其定位精度可达1cm~2cm。 二、GPS定位技术相对于传统测量技术的特点 1、观测站之间无需通视。传统的测量方法必须保持观测站之间有良好的通

视条件,而GPS测量不要求观测站之间通视。 2、定位精度高。我们采用实时动态相位差分技术(RTK技术),其定位精度可达1cm~2cm,测深仪精度为:5cm+0.4%。 3、操作简便、全程监控。只需GPS与电脑联接,开机即可,无须架仪器和后视,能实时监控定位的全过程。 4、全天候作业。GPS测量不受天气状况的影响,可以全天候作业(夜间、雨天都可以工作)。 5、水深测量的平面定位和水深测量完全同步,无须水位测定。传统的水深测量平面定位和水深测量是相对分离的;一、平面位置和测深不同步;二、受涌浪影响大,水尺观测和测深时涌浪情况不一至。GPS无验潮测深法,可以解决上述问题,即无须观潮和水位改正,测量时不受涌浪影响。 6、成图高度自动化。配套的数据处理成图软件具有自动成图和计算功能。能自动计算各层间面积和方量,计算各断面总抛量和未抛量。 三、RTK测量技术的作业方法 〈一〉基准站设置 基站可设在已知点或非已知点上,连接完毕后用PSION采集器进行参数设置,进入碎部测量取得单点定位坐标,再进入菜单的基准站设置功能上进行坐标输入、设制RTK工作模式、发射间隔、设成基站工作方式即可,设置成功时主机和电台上的Tx/Rx灯应该闪烁。 〈二〉求转换参数 GPS系统采用世界坐标系统WGS-84,工程建筑一般采用地方坐标系统或工程坐标系统,为能将GPS所测坐标直接在PISON采集器或电脑上显示

卫星定位系统原理及各国发展的历史

简述:卫星定位系统原理及各国发展的历史 1、子午卫星导航系统(NNSS) 该系统又称多普勒卫星定位系统,它是58年底由美国海军武器实验室开始研制,于6 4年建成的“海军导航卫星系统”(Navy Navigation Satellite System)。这是人类历史上诞生的第一代卫星导航系统。 1957年10月前苏联成功发射了第一颗人造卫星后,美国霍普金斯大学应用物理实验室的吉尔博士和魏分巴哈博士对卫星遥测信号的多普勒频移产生了浓厚的兴趣。经研究他们认为:利用卫星遥测信号的多普勒效应可对卫星精确定轨;而该实验室的克什纳博士和麦克卢尔博士则认为已知卫星轨道,利用卫星信号的多普勒效应可确定观测点的位置。霍普金斯大学应用物理实验室研究人员的工作,为多普勒卫星定位系统的诞生奠定了坚实的基础。而当时美国海军正在寻求一种可以对北极星潜艇中的惯性导航系统进行间断精确修正方法,于是美国军方便积极资助霍普金斯大学应用物理实验室开展进一步的深入研究。1958年12月在克什纳博士的领导下开展了三项研究工作:①研制卫星;②建立地球重力场模型以便卫星的精确定轨和准确预报卫星的空间位置;③研制多普勒接收机。经过众人的努力子午卫星导航系统于1964年1月正式建成并投入军方使用,直至1967年7月该系统才由军方解密供民间使用。此后用户数量迅速增长,最多达9.5万户,而军方用户最多时只有650个,不足总数的1%,可见因生产的需要民间用户远远大于军方。 1.1 子午卫星导航系统的组成 (1)卫星星座:子午卫星星座,由六颗独立轨道的极轨卫星组成。 在设计上要求卫星的轨道的偏心率为零,轨道倾角i =90°;卫星运行周期为T=107 m;卫星高度约为H=1075km;按理论上的设计,六颗卫星应当均匀分布在相互间隔为3 0度轨道平面上。但由于早期卫星入轨精度不高,各卫星周期、倾角、偏心率都存在不同程度的误差,故各卫星轨道进动的大小和方向也都不尽相同,这样经过一段时间后各卫星轨道间的间距就变得疏密不一。因而地面可观测卫星的时间分布就变得更加没有规律,中纬度地区的用户平均1.5小时左右可以观测到一颗卫星,有时在高纬上空可出现多颗卫星造成信号的互相干扰(此时必须将信噪比差的卫星关闭避免干扰);但在低纬度地区最不利时要等待10小时才能观测到卫星。

详解GPS工作原理

详解GPS工作原理 开车最难过的就是迷路。不过自从有了GPS,很多道路问题都能迎刃而解,它可以部署在汽车导航系统或便携式导航设备里,也可以部署进汽车中控台,甚至是车主的智能手机里,只需打开地图,你就能轻松的知道自己在什么位置。不过,如果汽车导航界面做的比较粗糙,输入数据就会比较麻烦,特别是在驾驶汽车的过程中,会很难完成地址的输入操作。 本文将给大家介绍下什么是GPS,它可以为汽车做些什么,未来它又会有哪些可能的用途。GPS会让你更加安全地驾驶,帮助你了解周边交通情况,寻找附近的服务,甚至还可以帮助商店推销服务。 GPS是如何工作的(可能比你想知道的还要多)

从1994年开始,地球上空就出现了24颗GPS卫星,他们被分成了六组,在1.3万英尺的高空中围绕地球飞行。它们是同步轨道卫星,但并不是静止的,而是以每小时8千英里的速度从西向东飞行,每天可以绕地球两次。每颗卫星上搭载了原子钟,并且不断报告:伪随机码:每颗卫星的ID 星历数据:当前日期和时间,卫星是否健康或不健康(“不健康”可能意味着卫星正在重新定位或重新校准,不是指它飞走了)年鉴数据:定位卫星在什么时间到达什么位置的数据(每个GPS 卫星都有年鉴数据) GPS内部的接收器会从卫星捕捉到达时间(TOA)和飞行时间(TOF)。给定光速(恒定),以及信号在什么时候、什么地方发生,GPS接收器便会计算出你的车、你的便携式导航仪、徒步GPS,或是智能手机在地球上哪个位置。当设备沿着高速公路移动,它还会计算行驶速度和罗盘航向,不过GPS的速度通常会比汽车里程表显示的时速慢几英里。行驶数据会呈现在导航系统里。卫星信号从地球大气层从 40-600英里高空穿过电离层,会产生延迟;而GPS系统会应用校正因子。 一般而言,我们需要三个GPS信号来确定(三角定律)接收器的位置,然后用第四个信号来计算高度。当然,接收器接收的卫星数量越多(最多应该是十二个,因为一共二十四颗卫星,另外十二个在地球的

GPS导航定位原理以及定位解算算法之欧阳家百创编

GPS导航定位原理以及定位解算算 法 欧阳家百(2021.03.07) 全球定位系统(GPS)是英文Global Positioning System的字头缩写词的简称。它的含义是利用导航卫星进行测时和测距,以构成全球定位系统。它是由美国国防部主导开发的一套具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航定位系统。 GPS用户部分的核心是GPS接收机。其主要由基带信号处理和导航解算两部分组成。其中基带信号处理部分主要包括对GPS卫星信号的二维搜索、捕获、跟踪、伪距计算、导航数据解码等工作。导航解算部分主要包括根据导航数据中的星历参数实时进行各可视卫星位置计算;根据导航数据中各误差参数进行星钟误差、相对论效应误差、地球自转影响、信号传输误差(主要包括电离层实时传输误差及对流层实时传输误差)等各种实时误差的计算,并将其从伪距中消除;根据上述结果进行接收机PVT(位置、速度、时间)的解算;对各精度因子(DOP)进行实时计算和监测以确定定位解的精度。本文中重点讨论GPS接收机的导航解算部分,基带信号处理部分可参看有关资料。本文讨论的假设前提是GPS接收机已经对GPS卫星信号进行了有效捕获和跟踪,对伪距进行了计算,并对导航数据进行了解码工作。

1 地球坐标系简述 要描述一个物体的位置必须要有相关联的坐标系,地球表面的GPS接收机的位置是相对于地球而言的。因此,要描述GPS接收机的位置,需要采用固联于地球上随同地球转动的坐标系、即地球坐标系作为参照系。 地球坐标系有两种几何表达形式,即地球直角坐标系和地球大地坐标系。地球直角坐标系的定义是:原点O与地球质心重合,Z 轴指向地球北极,X轴指向地球赤道面与格林威治子午圈的交点(即0经度方向),Y轴在赤道平面里与XOZ构成右手坐标系(即指向东经90度方向)。 地球大地坐标系的定义是:地球椭球的中心与地球质心重合,椭球的短轴与地球自转轴重合。地球表面任意一点的大地纬度为过该点之椭球法线与椭球赤道面的夹角φ,经度为该点所在之椭球子午面与格林威治大地子午面之间的夹角λ ,该点的高度h为该点沿椭球法线至椭球面的距离。设地球表面任意一点P在地球直角坐标系内表达为P( x,y,z ),在地球大地坐标系内表达为P ( φ,λ,h)。则两者互换关系为:大地坐标系变为直角坐标系: (1)式中:n为椭球的卯酉圈曲率半径,e为椭球的第一偏心 率。若椭球的长半径为a,短半径为b,则有

北斗卫星导航系统定位原理及应用 2

北斗卫星导航系统定位原理及其应用 北斗卫星定位系统是由中国建立的区域导航定位系统。该系统由四颗(两颗工作卫星、2颗备用卫星)北斗定位卫星(北斗一号)、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务,授时精度可达数十纳秒(ns)的同步精度,北斗导航系统三维定位精度约几十米,授时精度约100ns。美国的GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m,C/A码目前己由25-100m提高到12m,授时精度日前约20ns。。北斗一号导航定位卫星由中国空间技术研究院研究制造。四颗导航定位卫星的发射时间分别为:2000年10月31日;2000年12月21日;2003年5月25日,2007年4月14日,第三、四颗是备用卫星。2008年北京奥运会期间,它将在交通、场馆安全的定位监控方面,和已有的GPS卫星定位系统一起,发挥?双保险?作用。北斗一号卫星定位系统的英文简称为BD,在ITU(国际电信联合会)登记的无线电频段为L波段(发射)和S波段(接收)。北斗二代卫星定位系统的英文为Compass(即指南针),在ITU 登记的无线电频段为L波段。北斗一号系统的基本功能包括:定位、通信(短消息)和授时。北斗二代系统的功能与GPS相同,即定位与授时。 其工作原理如下:?北斗一号?卫星定位系出用户到第一颗卫星的距离,以及用户到两颗卫星距离之和,从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面,和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值,又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标,这个坐标经加密由出站信号发送给用户。?北斗一号?的覆盖范围是北纬5°一55°,东经70°一140°之间的心脏地区,上大下小,

GPS基本工作原理基本常识

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GPS基本工作原理及基本常识 (2008-07-10 11:20:44> 转载▼ 标签: 汽车 GPS系统是由美国军方建立起来的。利用围绕地球的24颗卫星发射信号进行经纬度和高度的定位。最早是为了应用在海军军舰进行海上定位使用。GPS实际上是Global Positioning System 的缩写。意思是全球定位系统,围绕地球的24颗卫星成互差120度的平面排列。也就是说理想状态下我们同时应该能够接受到12颗卫星所传来的信号。b5E2RGbCAP GPS卫星同时发射两种码,一种为P码,我们称之为细码,一种是C/A码,我们称之为粗码。P码的精度非常高,通常可以控制在误差3M以内,但只为军方服务。而我们使用的为C/A码,精度在14M以内。p1EanqFDPw

我们知道,如果知道两个坐标点,我们可以确定一个平面内的一点,如果知道三个坐标点我们就能够知道空间当中的任意一点位置。而GPS可以利用三颗卫星进行经纬度X,Y的定位,而四颗卫星可以进行经纬度和高度X,Y,Z三维定位,四颗卫星三颗进行坐标定位,一颗卫星进行时钟矫正。DXDiTa9E3d 很多朋友问,买了GPS有没有后续费用问题,国外购买能不能在国内使用的问题等等。首先GPS是没有后续费用的,这并不是说GPS是免费的,而是在你购买的时候购买费用里的一部分费用已经包括了你的使用费。因此购买GPS后续可以一直使用下去,直到有一天美国军方宣布废气这套卫星。另外,GPS本身是卫星接收产品,因此不牵扯到国内国外的兼容问题。就像卫星电话一样,走到只要没有遮挡的地方就能接受到卫星信号,能接受到信号就能够正常使用。只是部分地区可能会受到国家安全等因素而打开干扰信号从而影响定位精度问题,譬如前几年美国打阿富汗的时候,阿富汗地区的GPS信号一度误差非常大,但是误差大也不过是又原来的 30M左右的精度变成了两三百M的精度误差。还是能够正常使用的。RTCrpUDGiT

卫星导航定位系统工作原理

卫星导航定位系统工作原理 ——摘自“位置圈”网站 前言 以下是如何GPS工作的五个逻辑步骤: 1.全球定位系统的基础是三角测量 2.为了进行三角计算,GPS接收机利用电磁波电信号的传播时间计算距离。 3.为了测量电磁波信号传播时间,全球定位系统需要有非常精确的时间系统,设计者 们使用了一些技巧实现了这种设计。 4.除了距离,我们还需要知道卫星在太空中的位置。 5.最后,你必须修正信号通过大气层时引起的任何延迟。 我们将在接下来的5个章节中详细讲解以上每一点。 卫星导航定位系统工作原理知识导航 1.三角测量。 2.距离测量。 3.获取精确的时间。 4.卫星的位置。 5.误差改正。 1 三角测量 我们用的是“三角测量”这里很不严谨的,因为它是一个词大多数人可以理解,但是纯粹主 义者也不会要求什么全球定位系统是“三角测量”,因为没有涉及的角度。但这里的确是“三边”。利用三角形几何学知识可知,测边是确定对象相对位置的一种方法。

整个全球定位系统的构思是利用远在太空的卫星作为参考点为地球上的位置定位,它看起来上似乎是不可能的,但是它的的确确是正确的,通过我们非常、非常精确地测量出到三颗卫 星的距离,就可以计算出我们在地球上任何的位置。 我们的接收机是如何计算出这个距离的。我们将稍后讲解。首先考虑如何利用到三颗卫星的 距离准确的找到你的位置。 几何学上的创意: 步骤一:假设我们测量到我们到卫星的距离是11,000英里。我们可能的位置是一个是以这 个卫星为中心,半径为11,000英里球面上。 步骤二:下一步,我们假设测量出我们距第二颗卫星的距离为12,000英里。这告诉我们,我们不仅在第一球,我们也在以第二颗卫星中心半径为12,000英里的球面上。或者换句话说,我们的处在这两个球面相交的一个圆上。 步骤三:如果我们观测到第三颗卫星,并且测量到此卫星的距离为13,000英里,这样我们又缩小了我们位置的可能性——第三个球与第二步中产生的圆的交集将为两个点。这样,通过在太空中三颗卫星,我们可以将我们位置的可能性缩小到两点。

GPS基本工作原理及基本常识

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GPS基本工作原理及基本常识 (2008-07-1011:20:44) 转载▼ 标签: 汽车 GPS系统是由美国军方建立起来的。利用围绕地球的24颗卫星发射信号进行经纬度和高度的定位。最早是为了应用在海军军舰进行海上定位使用。GPS实际上是GlobalPositioningSystem的缩写。意思是全球定位系统,围绕地球的24颗卫星成互差120度的平面排列。也就是说理想状态下我们同时应该能够接受到12颗卫星所传来的信号。 GPS卫星同时发射两种码,一种为P码,我们称之为细码,一种是C/A码,我们称之为粗码。P码的精度非常高,通常可以控制在误差3米以内,但只为军方服务。而我们使用的为C/A码,精度在14米以内。 我们知道,如果知道两个坐标点,我们可以确定一个平面内的一点,如果知道三个坐标点我们就能够知道空间当中的任意一点位置。而GPS可以利用三颗卫星进行经纬度X,Y的定位,而四颗卫星可以进行经纬度和高度X,Y,Z三维定位,四颗卫星三颗进行坐标定位,一颗卫星进行时钟矫正。 很多朋友问,买了GPS有没有后续费用问题,国外购买能不能在国内使用的问题等等。首先GPS是没有后续费用的,这并不是说GPS是免费的,而是在你购买的时候购买费用里的一部分费用已经包括了你的使用费。因此购买GPS后续

可以一直使用下去,直到有一天美国军方宣布废气这套卫星。另外,GPS本身是卫星接收产品,因此不牵扯到国内国外的兼容问题。就像卫星电话一样,走到只要没有遮挡的地方就能接受到卫星信号,能接受到信号就能够正常使用。只是部分地区可能会受到国家安全等因素而打开干扰信号从而影响定位精度问题,譬如前几年美国打阿富汗的时候,阿富汗地区的GPS信号一度误差非常大,但是误差大也不过是又原来的30米左右的精度变成了两三百米的精度误差。还是能够正常使用的。 GPS除了具备测量经纬度和高度的作用以外,GPS还具有其他一些功能,比如利用上一次定位的坐标和这次定位的坐标差进行测速,利用两次坐标差进行方向的定位,利用行进轨迹进行里程的计算和面积的计算等等。还有包括计算地理位置的月相,日初日落时间,潮汐,太阳月亮的方位,有些GPS内置电子气压计,还能计算大气压并且预测天气。 GPS是需要和卫星进行联系才能够定位的,城市里的水泥混凝土,树木,高架桥,天线,电线等都是干扰信号。因此城市里使用有时候会信号接受不到的情况发生。 选择GPS手持接受机时候我们应该注意哪些呢。 第一,应该注意GPS的通道数量,一般民用GPS通道数量在2-8之间,专业GPS拥有12-14个通道。每与一颗卫星联系需要占用一个通道,也就是说通道数越多,在信号好的情况下你能联系到的卫星越多,自然定位精度也就越高。

GPS基本工作原理及基本常识

GPS基本工作原理及基本常识 GPS系统是由美国军方建立起来的。利用围绕地球的24颗卫星发射信号进行经纬度和高度的定位。最早是为了应用在海军军舰进行海上定位使用。GPS 实际上是Global Positioning System的缩写。意思是全球定位系统,围绕地球的24颗卫星成互差120度的平面排列。也就是说理想状态下我们同时应该能够接受到12颗卫星所传来的信号。 GPS卫星同时发射两种码,一种为P码,我们称之为细码,一种是C/A 码,我们称之为粗码。P码的精度非常高,通常可以控制在误差3米以内,但只为军方服务。而我们使用的为C/A码,精度在14米以内。 我们知道,如果知道两个坐标点,我们可以确定一个平面内的一点,如果知道三个坐标点我们就能够知道空间当中的任意一点位置。而GPS可以利用三颗卫星进行经纬度X,Y的定位,而四颗卫星可以进行经纬度和高度X,Y,Z三维定位,四颗卫星三颗进行坐标定位,一颗卫星进行时钟矫正。 很多朋友问,买了GPS有没有后续费用问题,国外购买能不能在国内使用的问题等等。首先GPS是没有后续费用的,这并不是说GPS是免费的,而是在你购买的时候购买费用里的一部分费用已经包括了你的使用费。因此购买GPS 后续可以一直使用下去,直到有一天美国军方宣布废气这套卫星。另外,GPS本身是卫星接收产品,因此不牵扯到国内国外的兼容问题。就像卫星电话一样,走到只要没有遮挡的地方就能接受到卫星信号,能接受到信号就能够正常使用。只是部分地区可能会受到国家安全等因素而打开干扰信号从而影响定位精度问题,譬如前几年美国打阿富汗的时候,阿富汗地区的GPS信号一度误差非常大,但是误差大也不过是又原来的30米左右的精度变成了两三百米的精度误差。还是能够正常使用的。 GPS除了具备测量经纬度和高度的作用以外,GPS还具有其他一些功能,比如利用上一次定位的坐标和这次定位的坐标差进行测速,利用两次坐标差进行方向的定位,利用行进轨迹进行里程的计算和面积的计算等等。还有包括计算地理位置的月相,日初日落时间,潮汐,太阳月亮的方位,有些GPS内置电子气压计,还能计算大气压并且预测天气。

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