GPS接收机对比表
GPS接收机灵敏度解析
1 GPS接收机的灵敏度定义随着GPS应用范围的不断扩展，对GPS接收机的灵敏度要求也越来越高，高灵敏度的接收性能可以令接收机在室内或其它卫星信号较弱的场景下仍然能够实现定位和跟踪，大大拓展了GPS的使用范围。
作为GPS接收机最为重要的性能指标之一，高灵敏度一直是各个GPS接收模块孜孜以求的目标。
对于GPS接收系统而言，灵敏度指标包括多个场景下的指标，分别为：跟踪灵敏度、冷启动灵敏度、温启动灵敏度。
目前业界已经可以实现跟踪灵敏度在-160dBm以下，冷启动灵敏度和温启动灵敏度也分别可以达到-145dBm和-158dBm以下，其中冷启动灵敏度和温启动灵敏度分别表示的是在两种不同场景下的捕获灵敏度。
GPS接收机首先需要完成对卫星信号的捕捉，完成捕捉所需要的最低信号强度为捕捉灵敏度；在捕捉之后能够维持对卫星信号跟踪所需要的最低信号强度为跟踪灵敏度。
2 GPS接收模块的灵敏度性能分析从系统级的观点来看，GPS接收机的灵敏度主要由两个方面决定：一是接收机前端整个信号通路的增益及噪声性能，二是基带部分的算法性能。
其中，接收机前端决定了接收信号到达基带部分时的信噪比，而基带算法则决定了解调、捕捉、跟踪过程所能容忍的最小信噪比。
2.1接收机前端电路性能对灵敏度的影响GPS信号是从距地面20000km的LEO（Low Earth Orbit，低轨道卫星）卫星上发送到地面上来的，其L1频段（f L1=1575.42MHz）自由空间衰减为：（1）按照GPS系统设计指标，L1频段的C/A码信号的发射EIRP（Effective Isotropic Radiated Power，有效通量密度）为P=478.63W（26.8dBw）([1][2])，若大气层衰减为A=2.0dB，则GPS系统L1频段C/A码信号到达地面的强度为：（2）GPS ICD（Interface Control Document，接口控制文档）文件（[3]）中给出的GPS系统L1频段C/A码信号强度最小值为-160dBw，和上述结果一致。
GPS检定规程
0 1 0 1
(a) NN↑↑(b)NS↑↓
0 1 0 1
(c)SS↓↓(d)SN↓↑
图4 旋转180°基线上，把两个天线的朝向按北—北（NN↑↑）、北—南（NS↑↓）、南—南（SS↓↓）、南—北（SN↓↑）四个组合分别观测一个时段（60 min），得到基线测量值DXNN、DYNN、DXNS、DYNS、DXSS、DYSS、DXSN、DYSN，从它们与天线相位偏差的关系中可以解算出如下结果：
……………………………………（9）
………………………………………（10）
………………（11）
……………………（12）
……………………………………………（13）
………………………………………………（14）
式中：
e0——0号天线在X方向相位中心偏差分量，m；
f0——0号天线在Y方向的相位中心偏差分量，m；
e1——1号天线在X方向的相位中心偏差分量，m；
12.2
指边长在5m～24m的基线，也称微边基线。
12.3
指边长在24m～5000m的基线。
12.4
指边长在5km～30km的基线。
12.5
指边长在30km以上的基线。
12.6
接收机的内部噪声是由于接收机硬件不完善（如钟差、信号通道的时间延迟等），内部电路产生的测距和测相误差的综合反映。
12.7
天线相位中心是指接收机天线的电气中心，或者说是接收机对卫星信号进行接收的等效中心。天线的相位中心与天线的几何中心之间存在的偏差称为天线相位中心偏差。
短边基线网
-
-
-
11
测量环线闭合差
短边基线网
+
-
+
12
不同类型GPS接收机天线观测结果分析
而是 随所 接收 信号 的高 度角 、 方位 角 和信号 强度 等
变 化 而 变 化 ， 被 称 为 天 线 相 位 中 心 变 化 这 （ Ｃ ［］ Ｐ Ｖ）１ 。天 线相 位 中心 变 化通 常 为数 个 毫 米 ， 对 于某些 类型 的天 线 ， 能达 到数 厘米 。天 线相 位 可 中心 变化 对基 线解算 结 果所 产生 的影 响 ， 以采 用 可 模 型 改正 的方 法来 加 以消 除口 。 ｊ
Ｇ Ｓ天 线 ， 相 位 中心 改 正 模 型 不 同。 Ｉ Ｐ 其 ＧＳ给 出 了国外主 要 Ｇ Ｓ厂商 生产 的天 线相 位 中心改 正模 Ｐ 型 ， 国产天线 的相 位 中心改正 没有 经过专 门部 门 而 的检测 和 公 布 ， 以 ， 少 改 正模 型 。这导 致 了使 所 缺
用 国产天 线观 测结 果 与 国 外天 线 观测 结 果 在垂 直
文 章 编 号 ：１０ －２ ８ ２ １ ） ６０ ７ —４ ０ ８９ ６ （ ０ １ ０ —０ ３０
０ 引 言
随着 Ｇ Ｓ定 位 精 度 的 提 高 和 技 术 的 完 善 ， Ｐ
有 的改正模 型 仅 考虑 了高 度 角 因素 。测 定 相位 中
心变 化 的方 法 是 ： 用 多项 式 对 Ｌ 采 １和 Ｌ ２的单 残
不 同类型 ＧＰ Ｓ接 收 机 天 线 观 测 结 果分 析
王 小 瑞 ， 传 录 程
（ 家测 绘 局 大地 测 量 数 据 处 理 中 心 ， 西 西 安 ７ ０ ５ ） 国 陕 １０ ４
摘 要 ：由 于 Ｇ Ｓ天 线 相 位 中心 不 一 致 性 ， 成 不 同 仪 器 定 位 结 果 的 差 异 。 针 对 不 同 类 Ｐ 造
・ ３ ７ ・
手持GPS接收机内部校准记录表1
表号：ZB-D-7.6-01编号：
接收机品牌
型号规格
测量范围
接收机编号
使用部门
精度要求（D）
校准依据
DX、DY、DZ、DA、DF参数值：
DX =、DY =、DZ =、DA =、DF =
基准点编号、名称及其数据：
校准环境条件（天气、温度、湿度等）：
常规检视、通电检验记录
1、接收机及天线外形情况：完好□破损□其他
格□校准不合格□
有效期：20年月日至20年月日
校准人：日期：
审核人：日期：
备注：
2、信号灯：正常工作□非正常工作□其他
3、按键及显示系统：正常工作□非正常工作□其他
4、自测试命令执行情况：正常□非正常□其他
5、锁定卫星时间：快□慢□
6、接收信号强弱：强□弱□
试测校验
点
已知数据
一次读数
二次读数
三次读数
三次平均
差值
X
Y
Z
X
Y
Z
X
Y
Z
X
Y
Z
X
Y
Z
校准结论及有效期：
符合率：/=%（要求：≥95%）
GPSGLONASSBD三模接收机的优缺点
GPSGLONASSBD三模接收机的优缺点
相对于其他类型的接收机
数据冗余特性好：尽管GLONASS/BD两个系统⽬前星数⽐较少，但三系统接收机可以⼤⼤拓展可见星数量，从⽽改善有遮蔽或者⼲扰情况下的收星效果；
系统备份特性好：在战争等特殊环境下，多系统成为改善重要基础设施和武器装备⽣存效能的⼒量倍增器；
抗⼲扰特性好：尤其GLONASS系统，由于采⽤频分多址⽅案，对于⽬前的抗⼲扰措施来说是最好的，另外鉴于GPSIII以及GLONASS改良计划，现有的反射功率也将提⾼500倍，并且调制⽅式改为BOC等更先进的调制⽅式，⼤⼤提⾼了抗⼲扰性能，BD⼀号虽然星在同步轨道，抗⼲扰性能差（星位置固定，由于轨道⾼导致信号到地⾯的等效EIRP值较低）；但随着BD ⼆代的实施，情况也会有很⼤改善；
完好性验证：可以通过系统对⽐来检验授时和定位精度，在⽬前通过GEO等⽅式播发完好性信息还没有完全实现以前，这也是最有效的⽅式；
成本优势：三合⼀接收机由于采⽤紧耦合⽅式设计，其硬件成本相对于单个的GPS、GLONASS、BD接收机实现组合⽽⾔，成本会⼤幅度降低；
缺点：由于具体使⽤主要针对重点基础设施以及国防应⽤，没有像民⽤消费电⼦⾥的GPS⼀样的扩张空间，所以不利于产品价格的⼤幅度下降。
同时由于全部采⽤通⽤器件实现，没有专⽤ASIC设计，导致功耗等成为壁垒。
GPS种类
GPS种类的介绍与分析GPS卫星接收机种类很多，根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型；根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。
4.2.1 按接收机的用途分类1. 导航型接收机此类型接收机主要用于运动载体的导航，它可以实时给出载体的位置和速度。
这类接收机一般采用C/A码伪距测量，单点实时定位精度较低，一般为±10m,有SA影响时为±100m。
这类接收机价格便宜，应用广泛。
根据应用领域的不同，此类接收机还可以进一步分为：车载型——用于车辆导航定位；航海型——用于船舶导航定位；航空型——用于飞机导航定位。
由于飞机运行速度快，因此，在航空上用的接收机要求能适应高速运动。
星载型——用于卫星的导航定位。
由于卫星的速度高达7km/s以上，因此对接收机的要求更高。
2. 测地型接收机测地型接收机主要用于精密大地测量和精密工程测量。
这类仪器主要采用载波相位观测值进行相对定位，定位精度高。
仪器结构复杂，价格较贵。
3. 授时型接收机这类接收机主要利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时，常用于天文台及无线电通讯中时间同步。
4.2.2 按接收机的载波频率分类单频接收机单频接收机只能接收L1载波信号，测定载波相位观测值进行定位。
由于不能有效消除电离层延迟影响，单频接收机只适用于短基线（<15km）的精密定位。
双频接收机双频接收机可以同时接收L1，L2载波信号。
利用双频对电离层延迟的不一样，可以消除电离层对电磁波信号的延迟的影响，因此双频接收机可用于长达几千公里的精密定位。
4.2.3 按接收机通道数分类GPS接收机能同时接收多颗GPS卫星的信号，为了分离接收到的不同卫星的信号，以实现对卫星信号的跟踪、处理和量测，具有这样功能的器件称为天线信号通道。
根据接收机所具有的通道种类可分为：多通道接收机序贯通道接收机多路多用通道接收机4.2.4 按接收机工作原理分类码相关型接收机码相关型接收机是利用码相关技术得到伪距观测值。
gps接收机实验报告
gps接收机实验报告
GPS接收机实验报告
一、实验目的
本次实验旨在通过对GPS接收机的实验，掌握GPS接收机的工作原理、使用方法和性能特点，以及了解GPS定位的基本原理和应用。
二、实验设备
1. GPS接收机
2. 笔记本电脑
3. GPS天线
4. GPS信号发生器
三、实验步骤
1. 连接GPS接收机和笔记本电脑，并安装驱动程序。
2. 在开阔的室外环境下，设置GPS天线并打开GPS接收机。
3. 打开GPS信号发生器，发送GPS信号。
4. 在笔记本电脑上打开GPS接收软件，接收并分析GPS信号。
四、实验结果
经过实验，我们成功地接收到了GPS信号，并且在软件上可以清晰地看到我们的位置信息和轨迹。
通过分析数据，我们还可以得出GPS接收机的定位精度、灵敏度等性能参数。
五、实验总结
通过本次实验，我们对GPS接收机的工作原理有了更深入的了解，掌握了GPS 接收机的使用方法，并且了解了GPS定位的基本原理和应用。
同时，我们也发
现了GPS接收机在室内环境下信号接收较差的问题，为今后的实际应用提供了一定的参考和思路。
六、实验建议
在今后的实验中，可以对GPS接收机在不同环境下的性能进行更深入的研究，以便更好地应用于实际生活中的定位导航、车辆监控等方面。
同时，也可以对GPS接收机的信号接收和处理算法进行进一步的优化和改进，提高其定位精度和稳定性。
通过本次实验，我们对GPS接收机有了更深入的了解，也为今后的研究和应用提供了一定的基础和参考。
希望通过不断的实验和研究，能够进一步完善GPS 技术，为人们的生活和工作带来更多的便利和效益。
GPS卫星信号接收机
Trimble R8 GPS系统
系统包含有内置的WAAS和EGNOS功能，可以在无 基准站的情形下提供实时差分定位
Trimble R8 特点
带有内置无线电台的Trimble R8 GPS系统现可以在 基准站和流动站之间互换，大大提高了工作的灵活 性。内置无线电台发射范围3~5km
专利保护的四点式天线为系统内置的双频接收机提 供相位中心的最大精度可达亚毫米级的稳定性
●按照最严格的军用规格制造，GPS1200+ 可以经受极端的温度最，恶劣天气和最困难 的站点条件，坚固耐用，是各种测量工程的 理想选择。 ●集成一体化RTK系统和基于四星（GPS、 GLONASS、GALILEO和中国北斗）的测量 技术，可有效提高测量工作的效率。
Leica 1200+ 系列GPS接收机
Diagram
A title about content
Reality
Describe a vision of company or strategic contents. Describe a vision of company or strategic contents. Describe a vision of company or strategic contents.
Trimble R8 GPS系统
性能指标
码相位差分GPS定 位精准水平为 ±0.25m+1ppm、 垂直为 ±0.50m+1ppm、 WAAS差分定位精 度一般小于5m
静态和快速静态 GPS测量精度水平 为±5mm+0.5ppm 、垂直为 ±5mm+1ppm
动态测量定位精准 水平为 ±10mm+1ppm、 垂直为 ±20mm+1ppm
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内部电池 5.5小时，时间随温度变化
接收
接收
<10s（一般情况下）
单/多基站最短时间10s+0.5×基线长 度，以km为单位，最长30km
CMR+、RTCM2.1 、RTCM2.3、 CMRⅡ、CMR+、RTCM2.1 、RTCM2.3、 RTCM3.0、RTCM3.1输入和输出； RTCM3.0、输入和输出；14NMEA输出， 16NMEA输出，GSOF和RT17输出 GSOF和RT17输出
厂商
接收机类型
接收机
单/双频 一体机/分体机 通道数 使用的芯片 支持的卫星及可接收的信号 内存大小 内置电池工作时间 内置电台
初始化时间 差分数据格式 通讯接口 蓝牙有无 重量 尺寸 防水/防尘 撞击 标配（使用的控制器） 与控制器相对应的软件及软 件版本要求
控制器
精度
再注：红色字符表示部分为 付费选项。
Trimble GPS
5700Ⅱ
5800Ⅱ
双频 分体
24通道
双频 分体
24通道
GPS: L1单频C/A码，L1/L2全周载 GPS: L1 C/A码，L1/L2全周载波。支持 波。支持SBAS WAAS/EGNOS。 WAAS/EGNOS。
256MB CF存储卡（最高可升级到 2G）
2MB
10小时后处理；6-8小时RTK（用 两个2.4Ah电池）
1.31kg（带内部电池、内部无线电、标 准甚高频天线）。3.57kg（整个RTK流动 站，包括电池、测杆、ACU控制器和托 座）
13.5cm×8.5cm×24cm
19cm宽×10cm高（包括接头）
IP67防尘，短时浸入水下1m不损 坏
IP67防尘，短时浸入水下1m不损坏
可经受1m高度跌落在混凝土表面 非工作时，可经受2m高测杆处跌落
TCM3.0、RTCM3.1输入和输出；16NMEA RTCM3.0、RTCM3.1输入和输出；16NMEA输
输出，GSOF、RT17和RT27输出
出，GSOF、RT17输出
一个串口（7针Lemo），一个RS-232串 口(Dsub9针)
2个外接电源端口，2个内接电源端口，3 个串行端口；支持GSM/GPRS/CDPD调制解 调器进行RTK和VRSR操作
一个外接电源端口、RS232串行端 口、USB和外接的SMB型GPS天线连 接器 无 0.62kg（含内置电池）
9.5cm×4.4cm×24.2cm IP6×防沙尘，IP7×防水 可经受1m高度跌落在水泥表面 Recon Trimble Digital Fieldbook
Recon：
R4
R5
双频双星 分体 72通道
有
无
1.34kg（带内置电池、内置无线调制 解调器、标准UHF天线）。3.70kg（整 个RTK流动站，包括电池、标杆、控制 器和托架）
1.5kg（带内置电池、内置电台、标准UHF 天线）。3.70kg（整个RTK流动站，包括 电池、测杆、控制器和托架）
R3
分体 72通道
双频
单频 分体 12通道
Maxwell GPS芯片
GPS：GPS: L1 C/A码，L1/L2全周载波。 GPS: L1 C/A码，L1全波长载波。
支持WAAS/EGNOS。
支持WAAS/EGNOS。
64MB 充满电时，可工作8小时
无
ppm 竖直20mm+1ppm
仅有快速静态与PPK测量模式
Maxwell5 GNSS芯片
双频双星 分体 72通道
Maxwell GNSS芯片
GPS（L1C/A码、L2E-追踪L2P的一种方 GPS（L1C/A码、L2C、L1/L2全周载波）、 法）、GLONASS（L1C/A、L1P、L2C/A- GLONASS（L1C/A、L1P、L2P、L1/L2全周 仅GLONASS M、L2P）、SBAS（L1C/A） 载波）、SBAS WAAS/EGNOS。
TSC2
Trimble Survey Controller V12.20或以上
TSC2
Trimble Survey Controller V12.20或 以上
TSC2：
TSC2
静态——水平5mm+0.5ppm 竖直5mm+1ppm ；动态——水平10mm+1ppm 竖直20mm+1ppm
5800 Model 3=R4
2个外接电源端口，2个内接电源 端口，3个串行端口；支持 GSM/GPRS/CDPD调制解调器进行 RTK和VRSR操作
无
一个串口（7针Lemo），一个RS-232串口 (Dsub9针)
有
1.5kg（带内置电池、内置电台、 内置充电器和标准UHF天线）。 4kg以下（整个RTK流动站，包括 使用7小时的电池、测杆、控制器 和支架）
KANQ GNSS
eFix R2
双频，多星多模 一体机 72通道
Novtel双频芯片
L1 C/A、L2 P(Y)、L2C、L1 和 L2 载波相位，WAAS、EGNOS 、MSAS，同步跟踪 L1 C/A、L1 P、L2 C/A（仅限于 GLONASS M）和 L2P， 1 Hz、2 Hz、5 Hz、10 Hz、20Hz 定位输出 （默认 5Hz）
无
静态、快速静态精度（外置天线）平面：±(2.5＋1×10-6 D) mm 高程：±(5＋1×10-6 D) mm
RTK 定位精度（外置天线）：平面：±(10＋1×10-6 D) mm高 程：±(20＋1×10-6 D) mm
RTK 定位精度（内置天线）：平面：±(20＋1×10-6 D) mm高 程：±(30＋1×10-6 D) mm
11MB
256MB CF存储卡（最高可升级到2G）
450M接收选件：5.8小时；450M收发选 件：3.710小时后处理；6-8小时RTK（用两个 2.4Ah电池）
接收/发射选项
接收
<25s
<10s
CMRx、CMR+、RTCM2.1 、RTCM2.3、 CMRx、CMR+、RTCM2.1 、RTCM2.3、
机身内存512M，标配（2G）支持TF卡无限扩展
电池充满点后，能连续工作12小时
无
<15S CMR+，RTCM2.1,RTCM2.3,RTCM3.0,RTCM3.1 <15S 无 1300g 22*9*5cm 工业级三防产品，等级IP67 可经受1.5m混凝土地面摔落 无 eFix R2 GeoPac