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1、1.96年第2期青岛远洋船员学院学报总第a3期........甲.,,‘..尸、;.,记,钊.、‘r,,,,‘,..叭.口..,,自户~,尸,;臼一...翻...网..r旧.叫..自...,,目.....肠留,.舀门.,.,月“.产.阳,.“.r....曰口~.勺GPS导航仪中的z跟踪技术王玉莹(青岛远洋船员学院航海系)1引言美国PS,G系统由于具有全球全天候实时连续定位功能而大受欢迎目前在全球正掀。。起一股GPS热焦点问题一是新领域的开拓应用再就是千方百计的反SA(Sele。tive,ntsoo,。Availability选择
2、可能性)和^一s(Ai一pfing反电子欺骗)政策以最大可,。能减少其影响提高定位精度在我国GPS以其科学技术的先进及广泛的可利用性业已,。,应用于国民经济的各个领域且越来越重视热点问题的分析和研究因此深入解析sA和,SA和AS,,GPsA一S技术开展反一政策的方法研究提高导航定位精度拓展在我,。国应用的新领域无论在军事上还是在民用上都有着重要的意义,SA和AS,:、当前国内外有关反一政策消除其影响的方法如差分技术卡尔曼滤波方法、,码相,载波抖动积分法关平方技术互相关技术等都具有一定的实用性和开发。,。应用的前景本文介绍一种更有
3、研究价值的z跟踪技术以供有关人员参考2SA与A一S技术,,。,所谓SA和A一S技术两者虽具有很大的相关性但又是相对独立的我们知道SA,S政策是控制非特许用户得到高精度而采用的方法A一政策则是防止敌方模拟PPs,,s信号而采用的方法A一S本身不能降低GPS定位精度但加上A一就共同构成美国国PPS,以保证本国政府利用防部阻止敌军瓦解或欺骗信号的控制措施GPS在导航领域中的,,GPS优势增加美军及其同盟军的军事力量同时又起到防止敌方利用和开发的军用。能力。21SA技术-严格说SA技术是通过控制GPs信号将标准定位服务(sPS)精度限制
4、在10mzdrscerooeansare二,。m(twitmqu)而非特许J不12不能获得高定位精度所采用的技术措施。是通过6(drther)和。(epsilon)l丙项技术实现己。技术是以改变卫星的基准信号(码速度为1023MHz)人为引入一个伪随机抖动,、伪噪声、。、信号使所得到的载波码数据码出现高频抖动由载波抖动造成测速误差。,时钟抖动造成测距误差到支术是以扰乱星历数据降低GPS卫星播发的卫星仇道参数,。,一精度使定位数据变偏移而造成定位误差该误差不是人为的固定偏差而是个无规。,则变化的人为随机值6和e技术引入的误差同正常
5、的星历和时钟误差之间没有区别但。。在误差总值上却有很大反映图l给出6和。技术原理图卫星时钟夕图1SA产生的示意图要SA引,sPs强训的是由入的误差是可变的即在和平时期只引入规定的误差以达到。s业务标准一但美国军事需要时SA误差将可提增且可大大超过和平时期的Ps业务的o100m。2ZA一S技术。,A一s技术是用来反电子欺骗的由于原来是保密的P码现已处于半公开状态极易,,就可造成电子欺骗如果知道目标用户设备天线处被接收卫星信号的频率和相位以用,一定的功率发射适当频率的载波和时间码相位以使接收机错锁信号而产生错误导航定位信息,,美国政
6、府Y为了防止电子欺骗将GPs通过加密的手段将P码转换成保密的码,L:,L:信号只对波段进行调制非特许户是无法接收载频的Y码信号而降低了定位精。。度产生A一S的原理由图2所示夕处BPSK_厂、一~图ZA一S的产生原理示意图。生成的GPS原理总框图由图3所示,,:。这样OPs采用两种伪随机码C丛码和P码对两个载波调制(L和L)美国政,,府设计P码定位精度为lom左右供本国军事及同盟军定位C/^码定位精度为10m左右,。供非特许用户(民用)定位和导航.29.矛峭.‘r..J,一X口目.臼J去es‘午甲.‘.几尸比‘Jf.,.eswe卜
7、刁泪曰.曰今‘石书件1,汀,工即nUIK一.攀载波日勺Jjewes
8、诵.1月seJes一!e:J:::C/A码系统数振P码卜~1力口密.个挥IJ:载波图3GPS产生原理总方框图GPS的民用测量精度,必须进行双频观测,这就要恢复L:的载波相位为提高以接。,收保密的P码引言中举例的几种技术用来消除SA与A一S政策是行之有效的但当P码Y,如还利用平,转换成码时方技术或相关技术来恢复载频相位将致使所恢复的载频信噪,L:L:,,比下降造成与相位观测权不等价须对两种观测量进行综合处理显然不尽。,人意为谋解这一困扰参考文献〔4〕中论述了改善接
9、收卫星信号载频信噪比的窄带相,,,关技术例WM102GPS接收机采用这一技术它能有效地减小信噪比下降现象但该,。技术所得到的观测量仅是载频波长的一半对求解整数模糊度仍带来极大的困难32跟踪技术:,。这一技术是恢复L载频相位解决上述技术带来困扰的途径它可提高窄带平
