空间定位技术及应用-GPS原理及应用
gps测量原理及应用
gps测量原理及应用GPS测量原理及应用。
GPS（Global Positioning System）即全球定位系统，是一种利用人造卫星进行定位的技术。
它是一种通过卫星信号来确定接收装置三维空间位置的定位系统。
GPS技术在军事、民用、科研等领域都有着广泛的应用，如航空航天、地质勘探、地理信息系统等。
本文将介绍GPS的测量原理及其在各个领域的应用。
首先，GPS的测量原理是基于卫星信号的接收和处理。
GPS系统由24颗卫星组成，它们以不同的轨道和高度分布在地球的轨道上。
接收器通过接收来自至少4颗卫星的信号，并测量信号的传播时间来确定自身的位置。
通过计算接收器与卫星之间的距离，再结合卫星的位置信息，就可以确定接收器的位置。
这种通过多颗卫星信号交叉定位的方法，保证了GPS的高精度和高可靠性。
其次，GPS在航空航天领域有着重要的应用。
航空器可以通过GPS确定自身的位置、速度和航向，实现精准的导航和定位。
在航天探测任务中，GPS也可以用于对航天器的轨道跟踪和姿态控制。
此外，GPS还可以用于飞行器的自主着陆和无人机的自主飞行，提高了航空航天领域的安全性和效率。
另外，在地质勘探领域，GPS技术也得到了广泛的应用。
地震监测站可以利用GPS技术实时监测地壳运动情况，预警地震灾害。
地质测量团队可以通过GPS确定地表的形变和位移情况，研究地质灾害的成因和演化规律。
此外，GPS还可以用于测量地球形状和大地水准面的变化，为地球科学研究提供了重要的数据支持。
此外，地理信息系统（GIS）是另一个重要的应用领域。
GIS是一种将地理空间信息与属性信息相结合的信息系统，它可以用于地图制图、资源调查、城市规划等领域。
GPS技术可以提供地理空间信息的精准定位，为GIS系统提供了数据支持。
利用GPS技术，可以实现对地理空间信息的实时采集、更新和管理，提高了GIS系统的精度和实用性。
综上所述，GPS技术以其高精度、高可靠性和广泛的应用领域，成为了现代测量技术中的重要组成部分。
GPS全球定位系统原理及应用
GPS全球定位系统原理及应用一、简介GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称，而其中文简称为“球位系”。
GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。
其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。
经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。
在机械领域GPS则有另外一种含义：产品几何技术规范(Geometrical Product Specifications)-简称GPS。
二、GPS发展历程1. GPS实施计划共分三个阶段第一阶段为方案论证和初步设计阶段。
从1973年到1979年，共发射了4颗试验卫星。
研制了地面接收机及建立地面跟踪网。
第二阶段为全面研制和试验阶段。
从1979年到1984年，又陆续发射了7颗试验卫星，研制了各种用途接收机。
实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准。
第三阶段为实用组网阶段。
1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功，表明GPS系统进入工程建设阶段。
1993年底实用的GPS 网即（21+3）GPS星座已经建成，今后将根据计划更换失效的卫星。
2.卫星导航的发展历史1957年十月四日，第一课人造卫星Sputink I（苏联）发射。
1959年，从卫星上发回第一张地球照片。
1960年，从“泰罗斯”与“云雨”气象卫星上获得全球云图。
1971年，美国“阿波罗”对月球表面进行航天摄影测量，且“水手号”对水星进行测绘作业。
目前，空间在轨卫星约为3000颗。
三、定位原理1.GPS构成：①空间部分GPS的空间部分是由21颗工作卫星组成,它位于距地表20200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗) ,轨道倾角为55°。
gps的测量原理及应用
GPS的测量原理及应用1. GPS的测量原理GPS（全球定位系统）是一种利用卫星信号进行位置测量的技术。
其测量原理基于三角测量法和时间测量法。
1.1 三角测量法GPS接收器接收到来自至少四颗卫星的信号，通过测量这些卫星信号的传播时间和位置，利用三角测量法计算出接收器的位置。
具体步骤如下：1.接收器接收到卫星发出的信号，并记录下每颗卫星信号的传播时间。
2.GPS接收器通过与卫星之间的信号传播时间差推算出卫星与接收器之间的距离。
3.GPS接收器通过多个卫星之间的距离，使用三角测量法计算出接收器的位置。
1.2 时间测量法除了三角测量法，GPS还利用时间测量法来测量位置。
具体步骤如下：1.GPS卫星通过精确的原子钟来保持时间的一致性。
2.GPS接收器接收到卫星发射的信号，并记录下信号的时间。
3.GPS接收器通过比较信号接收时间与卫星发射时间的差值，计算出信号传播的时间。
4.通过多颗卫星信号的传播时间，GPS接收器可以计算出自身的位置。
2. GPS的应用GPS技术在现代社会中有广泛的应用，涵盖了许多领域。
2.1 车辆导航GPS技术在车辆导航系统中被广泛应用。
通过将GPS接收器与导航软件结合，车辆可以实时获取自身的位置，并根据用户输入的目的地，提供最佳的导航路线和指示。
这种技术使得驾驶者无需担心迷路，更加方便地到达目的地。
2.2 航空和航海导航航空和航海领域也广泛使用GPS技术来进行导航。
通过在飞行器或船舶上安装GPS接收器，飞行员或船长可以准确地确定其位置、航向和速度。
这对于飞行器或船舶在大范围领域内进行定位和导航至关重要，提高了安全性和效率。
2.3 地图制作和地理信息系统GPS技术被用于制作地图和地理信息系统（GIS）。
通过在地图上标记GPS测量的点，可以准确地绘制地理要素的位置和形状。
这对于制作精确的地图、进行地理空间分析和规划非常重要。
2.4 灾难救援和紧急定位在灾难救援和紧急情况中，GPS技术可以提供准确的位置信息，帮助救援人员快速找到被困者。
全球定位系统GPS原理及应用
全球定位系统GPS原理及应用全球定位系统(GPS)是一种利用卫星导航技术来确定地理位置的系统。
它由一组由美国政府运行的卫星、地面控制站和接收器组成。
全球定位系统的原理基于三角测量原理，通过计算接收器与卫星之间的距离来确定地理位置。
以下是全球定位系统的原理及应用的详细介绍。
当一个接收器接收到来自至少4颗卫星的信号后，它会通过测量信号的传输时间来确定从卫星到接收器的距离。
由于每颗卫星的位置已知，并且信号传播速度是已知的，因此可以通过距离和位置信息来确定接收器的地理位置。
全球定位系统还可以利用多次测量的平均值来提高定位的准确性。
1.航海和航空导航：全球定位系统在航海和航空方面被广泛使用，可以提供精确的位置和导航信息，帮助船舶和飞机安全地导航到目的地。
2.车辆导航和交通管理：全球定位系统可以在汽车、卡车和公共交通工具中使用，提供实时导航和交通信息，帮助驾驶员选择最佳路线，减少交通拥堵和行驶时间。
3.军事和安全应用：全球定位系统在军事和安全领域中扮演着重要角色，可以用于军事导航、目标定位和监视、军事行动规划等。
4.资源勘探和地质测量：全球定位系统可以用于资源勘探和地质测量，可以提供准确的地理位置和测量数据，帮助研究人员进行资源勘探和地质研究。
5.灾害管理：全球定位系统可以在灾害管理中使用，例如地震、洪水和风暴等灾害发生时，可以提供准确的位置信息和灾情监测，帮助救援人员进行灾情评估和救援行动。
总结：全球定位系统是一种利用卫星导航技术来确定地理位置的系统，它通过测量接收器与卫星之间的信号传输时间来确定地理位置。
全球定位系统广泛应用于航海、航空、车辆导航、军事、资源勘探、地质测量、灾害管理等领域。
随着技术的不断发展，全球定位系统的应用将进一步扩展，为人类的生活和工作带来更大的便利和效益。
gps的原理及其应用
GPS的原理及其应用1. GPS的原理GPS（全球定位系统）是一种通过卫星定位来确定地球上任意位置的系统。
其原理基于距离测量和三角定位。
1.1 距离测量GPS系统中有24颗卫星，它们围绕地球运行并向地面发送精确的时间信号。
用户接收到来自多颗卫星的信号后，通过测量信号的传播时间来计算用户与卫星之间的距离。
1.2 三角定位GPS系统至少需要接收到三颗卫星的信号以确定用户的位置。
通过在三个卫星上的已知位置和与这些卫星之间的距离，可以通过三角计算方法来定位用户的位置。
更多的卫星信号可以提高定位的准确性。
2. GPS的应用2.1 航海和航空GPS在航海和航空领域具有广泛的应用。
航海员和飞行员可以通过GPS确定他们的位置、航向和速度，以便更好地导航和控制航行路径。
2.2 汽车导航现代汽车导航系统几乎都使用了GPS技术。
通过GPS定位，汽车导航系统可以提供实时的导航指引，包括行驶方向、转向提示和道路交通情况等信息，帮助驾驶员更安全、高效地到达目的地。
2.3 手持设备定位手机、平板电脑和手持式GPS设备都可以利用GPS技术来定位。
这使得用户可以随时随地获得自己的地理位置信息，并在地图上查找周边设施、规划路线等。
2.4 建筑和测量在建筑领域和土地测量中，GPS可以提供准确的位置信息。
这对于工程测量、土地勘测和建筑设计等方面非常重要。
2.5 军事应用军事部门是GPS技术最早应用的领域之一。
GPS系统为军队提供了高精度的导航、目标定位和时间同步等功能，对于军事行动的成功至关重要。
2.6 太空探索在太空探索中，GPS系统被用于监测和导航航天器。
它可以提供准确的时间参考和航向信息，帮助航天器在太空中定位和导航。
2.7 天气预报GPS系统中的卫星可以通过测量大气中水蒸汽的含量来提供天气预报所需的数据。
这些数据对于预测天气模式、监测气候变化非常有帮助。
3. 总结GPS通过距离测量和三角定位原理，可以提供准确的地理位置信息。
它在航海、航空、汽车导航、建筑测量等诸多领域有重要应用。
GPS原理和应用
GPS定位原理
站在卫星角度，知道信号是什么时间发射出去的，但是不知道信号 是什么时间到达接收机的。 站在接收机角度，知道信号是什么时间收到的，但是不知道信号是 什么时间发送出来的。 接收机和卫星的时间是不同步的！！！
GPS定位原理
⊿T =⊿t -Ta , ⊿t 可以从接收机直接获得，但是Ta为未 知数。幸运的是，虽然卫星和接收机时钟不同步，但是卫 星与卫星之间的时间是同步的，或者说卫星和卫星之间的 时间差异是已知的（卫星使用原子钟非常准确，另外地面 控制系统会经常测量和校准卫星时钟偏差。这些信息可以 从卫星电文中获得），我们可以把接收机和GPS时钟的差 异Ta当成一个未知量，增加观察一颗卫星，求解四个未知 数、四个等式的方程组。 r12 = (C×(⊿t1–Ta))2 = (x–X1)2 + (y–Y1)2 + (z–Z1)2 r22 = (C×(⊿t2–Ta))2 = (x–X2)2 + (y–Y2)2 + (z–Z2)2 r32 = (C×(⊿t3–Ta))2 = (x–X3)2 + (y–Y3)2 + (z–Z3)2 r42 = (C×(⊿t4–Ta))2 = (x–X4)2 + (y–Y4)2 + (z–Z4)2
GPS原理和应用
罗果
通过获取用户到几颗卫星的距 离，计算出用户的位置！
Any more？
GPS原理和应用
• • • • GPS系统概况 GPS定位原理 AGPS GPS的应用
GPS系统概况
• GPS—Global Positioning System； • 美国国防部主导建立的军用定位系统，开放给民用，但是 定位精度比军用低； • 整个系统由地面监控系统、在轨卫星系统、用户接收机组 成； • 24颗卫星（3颗备用），6个轨道面，轨道高度约 20200km，运行速度约3.9km/s，运行周期11小时58分 钟；在地面任何时间，保证至少可以观察到4颗星，最多 可以观察到11颗星；
GPS卫星定位原理及其应用GPS定位技术的应用
1 天气影响
2 建筑物遮挡
3 增强定位精度
恶劣的天气条件可能 会影响GPS信号的接收 和精度。
高层建筑物或密集树 林可能会影响GPS信号 的强度和可靠性。
通过使用其他技术 （如增强定位系统）， 可以提高GPS定位的精 度。
GPS系统与其他定位技术的比较S设备和服务的成本相对较低。
3 三角测量
通过三角测量原理，GPS接收器计算出位置的经纬度坐标。
GPS定位系统的组成
卫星
24颗GPS卫星，组成一个全球覆盖的卫星网络。
控制段
地面上的控制站和控制中心，负责卫星的运行和时间同步。
用户段
包括GPS接收器和用户设备，用于接收和处理卫星信号。
GPS定位技术的发展历程
1
1973
美国开始研发GPS系统。
可用性
GPS系统在全球范围内可用。
实时性
GPS定位提供实时的位置信息。
GPS定位的优势及其经济效益
GPS定位提供准确的位置信息，可以应用于车辆管理、物流追踪、救援行动等 领域，提高效率并节省成本。
2
1995
GPS系统在民用领域开始应用。
3
2000
第一代民用GPS接收器问世。
GPS定位的应用领域
车辆导航
GPS定位系统可以帮助驾驶员 准确导航，避免迷路。
户外探险
GPS定位设备可用于追踪和记 录户外探险的路线。
测量与勘探
GPS定位技术在测绘、土地勘 测等领域有着重要的应用。
GPS定位技术的局限与发展趋势
GPS卫星定位原理及其应 用 GPS定位技术的应用
GPS卫星定位原理及其应用: 通过卫星信号和三角测量技术，GPS定位系统能够 足够准确地计算出一个位置的经纬度坐标。
全球定位系统GPS原理及应用
2、卫星定位系统 最早的卫星定位系统是美国的子午仪系统
（Transit），1958年研制，64年正式投入使用。 由于该系统卫星数目较小（5-6颗），运行高度较 低（平均1000KM），从地面站观测到卫星的时间 隔较长（平均1.5h），因而它无法提供连续的实时 三维导航，而且精度较低。
为满足军事部门和民用部门对连续实时和三维 导航的迫切要求。1973年美国国防部制定了GPS 计划。
并开始逐步深入人们的日常生活。
1
GPS系统的特点: 1、全球，全天候工作：
能为用户提供连续，实时的三维位置，三维速 度和精密时间。不受天气的影响。 2、定位精度高：
单机定位精度优于10米，采用差分定位，精度 可达厘米级和毫米级。 3、功能多，应用广：
随着人们对GPS认识的加深，GPS不仅在测量， 导航，测速，测时等方面得到更广泛的应用，而且 其应用领域不断扩大。
5
3、GPS发展历程 GPS实施计划共分三个阶段： 第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从1973年到
1979年，共发射了4颗试验卫星。研制了地面接收机及 建立地面跟踪网。
第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979年到 1984年，又陆续发射了7颗试验卫星，研制了各种用途 接收机。实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准。
(5)“坐标基准”建立后设置“坐标格式”帮助用户选择或建立自已的坐 标投影模型。见图18、19。
图18
图19
28
(6)光标选择“用户设置”按ENTER鍵进入输入数值。输入后可显示北 京54椭球基准的平面坐标。 (7)标准高斯投影：LG：输入3/6度带中央子午线经度；ECH： 尺度比为 1；EAST：Y加500公里；用户也可自定义投影参数，确认后退出，接收 机将显示当地平面坐标。见图20。
gps的原理及其应用pdf
GPS的原理及其应用1. GPS的原理GPS全称为全球定位系统（Global Positioning System），是一种由卫星导航系统组成的定位技术。
在GPS系统中，定位设备通过接收来自卫星的信号，通过信号的相关计算和处理，确定设备的精确位置和时间。
GPS系统由以下主要组成部分组成：1.1 GPS卫星GPS卫星是GPS系统的核心组成部分。
目前，GPS系统运行着大约30颗工作卫星，它们围绕地球轨道运行。
这些卫星持续发射无线电信号，包括卫星的位置和时间信息。
1.2 GPS接收器GPS接收器是用于接收和处理卫星发送的信号的设备。
接收器通过接收多颗卫星的信号，并使用三角测量法确定自身的位置。
一般来说，接收器至少需要接收到3颗卫星的信号，才能确定二维位置（经度和纬度）。
如果接收到的卫星信号数量更多，接收器可以确定地理位置的三维坐标。
1.3 GPS控制段GPS控制段负责监视和管理GPS卫星，确保它们正常工作。
GPS控制站点用于控制和监控卫星的运行，并计算用于定位的精确卫星轨道和时钟信息。
2. GPS的应用GPS技术广泛应用于各个领域，包括但不限于以下方面：2.1 航海和航空GPS技术在航海和航空领域的应用是其中最早和最重要的。
通过GPS定位设备的使用，船舶和飞机可以精确确定其位置，提高导航的准确性和效率。
这对于航行和航班的安全至关重要。
2.2 交通导航GPS技术在交通导航系统中得到广泛使用。
通过GPS设备，驾驶员可以准确地确定自己所处的位置，并得到导航指引，以找到最佳的行驶路线。
这不仅提高了驾驶员的导航能力，也有助于减少交通拥堵和节省时间。
2.3 地理测量和测绘GPS被广泛用于地理测量和测绘领域。
测绘员可以使用GPS设备准确测量地球上各个点的经纬度，并生成精确的地图。
这对于土地规划、城市发展和环境保护起着重要的作用。
2.4 环境监测GPS技术也被用于环境监测。
通过安装GPS设备在离散地点，可以监测动物迁徙、气候变化和植物生长等自然现象。
室内gps的原理与应用
室内GPS的原理与应用1. 引言室内GPS（Indoor GPS）是一种基于无线定位技术的系统，能够准确地确定在室内环境中的位置。
相比于传统的GPS系统，室内GPS能够解决在建筑物内部定位的难题。
本文将介绍室内GPS的原理和应用。
2. 室内GPS的原理室内GPS主要借助以下技术来实现定位功能：•无线通信技术：室内GPS利用无线通信技术，如Wi-Fi、蓝牙、红外线等，通过接收和分析信号来确定位置。
这些信号在室内环境中传播，与GPS 卫星信号传播的方式不同。
•信号强度测量：室内GPS通过测量无线信号的强度来确定位置。
当设备接收到多个无线信号源时，可以通过比较信号强度来确定设备所在的位置。
•三角定位技术：室内GPS还可以借助三角定位技术来确定位置。
该技术利用接收无线信号的多个设备之间的相对位置关系，通过计算角度和距离来确定位置。
3. 室内GPS的应用室内GPS在以下方面具有广泛的应用：•室内导航：室内GPS可以提供准确的室内导航功能。
用户可以在大型建筑物内使用室内GPS来确定自己的位置，并根据导航指引找到目标位置，如商场内的特定店铺、医院的特定科室等。
•资源管理：室内GPS可以用于室内资源管理。
例如，大型办公楼内可以安装室内GPS系统来跟踪设备的位置，管理人员可以通过系统查看设备的实时位置，提高资源的利用率。
•安全监控：室内GPS还可以用于安全监控。
例如，在大型工厂或仓库中，可以通过室内GPS系统来监控人员和物品的位置，及时发现异常情况。
•定位服务：室内GPS可以提供定位服务，为用户提供个性化的服务。
例如，在购物中心内，商家可以根据用户的位置向他们发送特定的优惠信息。
4. 室内GPS的优缺点室内GPS相比于传统的GPS系统具有以下优点：•定位精度高：室内GPS能够提供高精度的定位，通常在几米范围内。
•可用性强：室内GPS可以在各种室内环境中使用，而传统的GPS系统在室内环境中的定位精度较低。
•易于部署：室内GPS系统相对于传统的GPS系统来说，更易于部署和维护。
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载波①
• 作用
L1
– 搭载其它调制信号 19.03c m
– 测距
– 测定多普勒频移
L2
• 类型
– 目前
24.42c m
• L1 – 频率： 154f0 = 1575.43MHz；波长：19.03cm
全球定位系统的组成及信号结构 > GPS卫星信号结构 > 测距码
测距码①
• 作用
– 测距
• 性质
– 为伪随机噪声码（PRN － Pseudo Random Noise）
– 不同的码（包括未对齐的同一组码）间的相关 系数为0或1/n（n为码元数）
– 对齐的同一组码间的相关系数为1
全球定位系统的组成及信号结构 > GPS卫星信号结构 > 测距码
第一数据块
位于第1子帧的第3～10字码， 它的主要内容包括：
第二数据块
第二数据块包括第2和第3子帧，其内容表 示GPS卫星的星历，描述卫星的运行及其 轨道的参数，包括下列三类：
1. 开普勒六参数 e, a,0,i0,, M0, 2. 轨道摄动九参数 n, , i, Cuc , Cus , Crc , Crs , Cic , Cis 3. 时间二参数 toe , AODE
5页
一帧导航电文的内容
一个子帧6s长，10个字，每字30比特 子帧 1 TLW HOW 数据块—1时钟修正参数 子帧 2 TLW HOW 数据块—2星历表 子帧 3 TLW HOW 数据块—2星历表继续 子帧 4 TLW HOW 数据块—3卫星历书等 子帧 5 TLW HOW 数据块—3卫星历书等
• L2 – 频率： 120f0 = 1227.60MHz；波长：24.42cm
– 现代化后
• 增加L5 – 频率：115f0 = 1176.45MHz；波长： 25.48cm
载波②
• 特点
– 所选择的频率有利于测定多普勒频移 – 所选择的频率有利于减弱信号所受的电离层折
射影响
– 选择两个频率可以较好地消除信号的电离层折 射延迟（电离层折射延迟于信号的频率有关）
数据码
10.23MHz 50BPS
GPS卫星信号结构
GPS卫星的基准频率 f0
• 由卫星上的原子钟直接产生 • 频率为10.23MHz
• 卫星信号的所有成分均是该基准频率的倍频 或分频
fL1 154 f0 1575.42MHz; L1 19.03cm fL2 120 f0 1227.60MHz; L2 24.42 cm
– 卫星（导航）电文（Message）
信号分量的产生都是在同一个基本频率 f0=10.23MHz的控制下产生
基本频率
10.23MHz
10
204600
154 120
L1载波
C/A码
P码
数据码
1575.42MHz 1.023MHz 10.23MHz 50BPS
L2载波 1227.60MHz
P码
测距码
P码（Y码）
（Ranging Code） C/A码
GPS卫星信号 数据码(导航电文）
（Message）
载波
L1载波
（Carrier）
L2载波
伪随机码 L波段
• GPS卫星信号的组成部分
– 载波（Carrier）
• L1 • L2
– 测距码（Ranging Code）
• C/A码（目前只被调制在L1上） • P(Y)码（被分别调制在L1和L2上）
导航电文（卫星电文）
导航电文包含有关卫星的星历、 卫星工作状态、时钟改正、卫星 钟运行状态、轨道摄动改正、大 气折射改正和由C/A码捕获P码 等导航信息。导航电文又称为数 据码（或D码）。
• 导航电文也是二进制码，依规定格式组成， 按帧向外播送。每帧电文含有1500比特，播
送速度50bit/s，每帧播送时间30s。
GPS测量原理及应用 (四)
主讲人：马福义
第四章 GPS卫星的导航电文和卫星信号 4.1 GPS卫星的导航电文 4.2 GPS卫星信号 4.3 GPS卫星位置的计算 4.4 GPS接收机基本工作原理
4.1 GPS卫星的导航电文
导航电文（卫星电文）
导航电文
GPS卫星的导航电文， 是用户用来定位和导 航的数据基础。
测距码②
• 类型
– 目前
• C/A码（Coarse/Acquisition Code） – 粗码/捕获码； 码率：1.023MHz；周期：1ms；1周期含码元数： 1023；码元宽度：293.05m；仅被调制在L1上
• P（Y）码（Precise Code） – 精码；码率： 10.23MHz；周期：7天；1周期含码元数： 6187104000000；码元宽度：29.30m；被调制在L1和 L2上
– 现代化后
• 在L2上调制C/A码 • 在L1和L2增加调制M码
4.3 GPS卫星位置的计算
y
Z'(Z) 卫 星 近 地 点
轨道平面
起始子午面
r
t0 过 近 地 点 时 刻
1帧
30s
1500 比特
• 遥测码（TLM – Telemetry Word）
– 每一子帧的第1个字
– 用作捕获导航电文的前导
• 转换码（HOW – Hand Over Word）
– 每一子帧的第2个字
– 紧接各子帧的遥测字，主要向用户提供用 于捕获P码的Z记数。所谓Z记数是从每个 星期六/星期日子夜零时起算的时间记数， 表示下一子帧开始瞬间的GPS时
第三数据块
第三数据块包括第4和第5子帧，其内容包括 了所有GPS卫星的历书数据。当接收机捕获 到某颗GPS卫星后，根据第三数据块提供的 其他卫星的概略星历、时钟改正、卫星改正、 卫星工作状态等数据，用户可以选择工作正 常和位置适当的卫星，并且较快地捕获到所 选择地卫星。
4.2 GPS卫星信号
• GPS卫星信号组成
卫星电文基本结构
一个主帧
30s
1
2
3
4
5
一个子帧
6s
10个字 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
一个字码 30比特
0.6s 0.02s
25页
主帧中1、2、3的内容每小时更新一次，4、5的 内容仅当给卫星注入新的导航电文后才得以更 新
30s
1
2
3
4
5
6s
10个字 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10