gps原理65002

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1、1GlobalPositionSystem(GPS)全球定位系統2004/01/14GPS的坐標框架GPS原理接收器種類GPS應用實機操作XWGS84YWGS84ZWGS84GeocenterGPS定位的基本原理需解决的两个关键问题如何确定卫星的位置如何测量出站星距离？4GPS定位的基本原理依據高速運動的衛星瞬間位置作為已知的起算數據採用空間距離後方交彙的方法，確定待測點的位置GPS定位目的要算出待測點的座標x,y,z和接收機的時間差GPS系统在每颗卫星上装置有十分精密的原子钟，并由监测站经常进行校准。卫星发送导航信息，同时也发送精确时间

2、信息。GPS接收机接收此信息，使之与自身的时钟同步，就可获得准确的时间。GPS接收机中的时钟，不可能象在卫星上那样，设置昂贵的原子钟，所以就利用测定第四颗卫星，在计算过程中校准GPS接收机的时钟。6GPS原理衛星1，衛星2，衛星3，衛星4到接收機之間的距離。衛星1，衛星2，衛星3，衛星4的信號到達接收機所經的時間C為GPS信號的傳播速度x，y，z為帶測點座標的空間直角坐標,衛星1，衛星2，衛星3，衛星4在t時刻的空間直角坐標衛星1，衛星2，衛星3，衛星4的衛星的時間差概述GPS卫星信号的组成部分载波（Carrier）L1L2测距码（Ran

3、gingCode）C/A码（目前只被调制在L1上）（Coarse/AcquisitionCode）–粗码/捕获码；P(Y)码（被分别调制在L1和L2上）（PreciseCode）–精码；卫星（导航）电文（Message）GPS卫星信号的生成关键设备–原子钟全球定位系统的组成及信号结构>GPS卫星信号结构>概述GPS的訊號CarrierWave（載波，L1/L2)Coarse/AcquisitionCode（測距碼）PreciseCode（美國軍方使用）NavigationMessageGPS卫星信号结构全球定位系统的组成及信号结构>GPS

4、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全球定位系统的组成及信号结构>GPS卫星信号结构>GPS卫星的基准频率载波①作用搭载其它调制信号测距测定多普勒频移类型目前L1–频率：154f0=1575.43MHz；波长：19.03cmL2–频率：120f0=1227.60MHz；波长：24.42cm现代化后增加L5–频率：115f0=1176.45MHz；波长：25.48cm全球定位系统的组成及信号结构>GPS卫星信号结构>载波载波②特点所选择的频率有利

5、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）全球定位系统的组成及信号结构>GPS卫星信号结构>载波测距码①作用测距性质为伪随机噪声码（PRN－PseudoRandomNoise）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>测距码测距码②类型目前C/A码（Coarse/AcquisitionCode）–粗码/捕获码；码率：1.023MHz；

6、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（PreciseCode）–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码全球定位系统的组成及信号结构>GPS卫星信号结构>测距码卫星（导航）电文①作用：向用户提供卫星轨道参数、卫星钟参数、卫星状态信息及其它信息基本结构全球定位系统的组成及信号结构>GPS卫星信号结构>卫星（导航）电文卫星（导航）电文②基本内容全球

7、定位系统的组成及信号结构>GPS卫星信号结构>卫星（导航）电文卫星（导航）电文③遥测字（TLM–TelemetryWord）每一子帧的第1个字用作捕获导航电文的前导交接字（HOW–HandOverWord）每一子帧的第2个字主要内容：Z计数全球定位系统的组成及信号结构>GPS卫星信号结构>卫星（导航）电文卫星（导航）电文④第一数据块第1子帧的第3~10个字内容：WN–GPS周L2所调制测距码标识符–“10”表示C/A码，“01”表示P(Y)码传输参数N–URATGD–信号在卫星内部的时延星钟数据龄期AODC星钟改正参数a0（钟偏），a1（

8、钟速），a2（钟漂）全球定位系统的组成及信号结构>GPS卫星信号结构>卫星（导航）电文卫星（导航）电文⑤第二数据块第2、3子帧的第3~10个字内容该发送信号卫星的星历－广播星历星历参数全球定位