汽车gps原理及其应用

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1、简单介绍汽车GPS导航系统工作原理及主要应用吋间：2012-10-15來源：作者：关键字：至导航系统I:作原理什么足汽车GPS导航系统呢?简单来说，它是以全球24颗定位人造卫星为某础，向全球各地全天候地提供三维位置、三维速度等信息的一种无线电导航定位系统（GPS原理）。那么，它又是如何工作的呢?通常我们所说的汽车GPS导航系统由三部分构成：一是地而控制部分，山主控站、地而天线、滥测站及通讯辅助系统组成。二是空间部分，由24颗卫星组成，分布在6个轨道平

2、fti。三是用P装置部分，山GPS接收机和卫星天线

3、组成。现在民用的定位精度可达10米內（GPS导航仪）。汽车GPS导航系统的基本工作原理首先，测fi出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然盾综合多颗卫星的数据就可知道接收机的爲体位置。要达到这一目的，卫星的位置可以根裾星载时钟所记录的时间在卫星星历中査出。而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间，冉将K乘以光速得到（III于大气层电离层的干扰，这-•距离并不是用P与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）:当GPS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

4、导航电文。GPS系统使用的伪码一共冇两种，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300m;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码的葙础上形成的，保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、吋钟改正、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个了•帧每帧长6s。前三帧各10个字码;每三

5、•秒重S—次，每

6、小时更新一次。活两帧A:15000b。导航电文中的A容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数裾块，其中最熏要的则为星历数裾。当用P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吋所处位置，用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。可见汽车GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。然而，山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夕卜，还要引进一个At即卫星

7、与接收机之间的吋间差作为未知数，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。GPS接收机可接收到可用于授吋的准确至纳秒级的时间倌息;用于预报未来儿个月内卫星所处概略位置的预报星历;用于计兑定位时所需卫星坐标的广播星历，精度为儿米至:儿十米（各个卫星不同，随时变化）；以及GPS系统信息，如卫星状况等。GPS接收机对码的fi测就可得到卫星到接收机的距离，由于含冇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，精度约为20

8、米左右，对P码测得的伪距称为P码伪距，精度约为2米左右。GPS接收机对收到的卫星倌号，进行解码或采用其它技术，将调制在载波上的倍息去掉后，就可以恢fi载波。严格而言，载波相位应被称为载波扪频相位，它足收到的受多普勒频移影响的卫星信号载波相位与接收机本机振荡产生信号相位之差。一般在接收机钟确定的历元时刻贷测，保持对卫麗信号的跟掠，就可记录下相位的变化值，但丌始观测时的接收机和卫星振荡器的相位初值足不知道的，起始历元的相位整数也足不知道的，即整周模糊度，只能在数裾处理屮作为参数解算。相位观测值的精度高至毫

9、米，但前提是解出整周模糊度，因此只冇在相对定位、并冇一段连续观测仉吋才能使川相位观测值，而要达到优于米级的定位精度也只能采川相位观测值。在GPS观测景屮包含了卫星和接收机的钟差、人气传播延迟、多路径效应等误差，在定位计算时还耍受到卫星广播星历误差的影响，在进行相对定位时大部分公;R•误差被抵消或削弱，因此定位精度将人人提商，双频接收机付以根据两个频率的观测景抵消人气屮电离层误差的主耍部分，在精度耍求高，接收机间距离较远时（大气有明显差别），应选用双频接收机。汽车GPS导航系统关键指标介绍1、跟踪灵敏度

10、。汽车GPS导航系统的跟踪灵敏度这一参数对使用者来说是非常重耍的，因为当使川者身在城市峡谷、隧道、地卜*停车场等奋遮挡的地方，GPS卫星信号的强度会人大降低，如果产品的跟踪灵敏度这一指标较差，就会出现丢失卫星信号、失去位置信息的情况。2、定位精度。GB/T19392-2003中规定系统定位精度应小于50m（2DRMS量度）。定位精度差的产品在路网相对密集的城市地区，GPS导航就显得较为W难，以致导航仪识别不了“掉尖”、“左右车道”、“高架桥”、“立交分道