新疆GPS是美國第二代衛(wèi)星導(dǎo)航體系,?GPS是迄今為止全球最準(zhǔn)確的無線電導(dǎo)航技能,它是一種高精度、全天候、全球性的無線電導(dǎo)航、定位、守時體系,運(yùn)用GPS體系可以準(zhǔn)確測定GPS接收機(jī)的地理方位以及移動速度。因而能對全球表面任何地址及空間提供實時高精度的三維方位、三維速度和時刻信息,其目標(biāo)主要是為美國樹立一個戰(zhàn)略性的、高精度的、全球衛(wèi)星導(dǎo)航體系,并以較低的精度兼供民用。

簡單的說:?新疆GPS定位原理便是運(yùn)用空間幾何三點定位原理,如果已知空間上三個衛(wèi)星的方位(也便是坐標(biāo))?,在知道這三個衛(wèi)星與接收器的空間間隔,就能確認(rèn)接收器的方位,也便是可以知道接收器的坐標(biāo),結(jié)合地理知識就可以知道接收器的經(jīng)緯度,知道一段時刻內(nèi)接收器方位的改變,就能知道接收器的移動速度,美國的GPS體系便是這么工作的,GPS接收器經(jīng)過丈量衛(wèi)星發(fā)射的無線電信號打到接收器的時刻來計算衛(wèi)星和接收器的間隔。

在衛(wèi)星信號的收發(fā)過程中,以及對信號的傳達(dá)時刻計算方面都不行避免的帶來差錯,引起定位差錯的要素有很多,大致可以分紅以下幾類。

首要,盡管衛(wèi)星上裝了準(zhǔn)確度很高的原子鐘,可是原子鐘仍是存在差錯,衛(wèi)星軌跡自身盡管很高可是收到地球大氣層的影響要發(fā)生漂移,其次接收器自身時鐘也存在差錯和噪聲,這些都影響定位的準(zhǔn)確度,但這些不是主要的。

新疆GPS經(jīng)過電波發(fā)送守時信號,當(dāng)GPS信號經(jīng)過電離層(Ionosphere)上一些帶電性的粒子及對流層(Troposphere)上的水汽時,信號便發(fā)生遲滯延時的現(xiàn)象。這些點擊文檔鏈接，可檢查更多信息點擊文檔鏈接，可檢查更多信息延時不行能提前預(yù)知,由于遭到氣候的影響,別的還遭到大氣環(huán)境的影響,在好的接收器中考慮了典型大氣層延時的影響,做了相應(yīng)的批改,可是不行能對大氣層的改變做出實時的,精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型,所以大氣層對守時信號的延時影響仍然存在,這也是影響定位精度的又一原因。

再說說SA(selective?availability)戰(zhàn)略

新疆GPS衛(wèi)星傳送兩種頻率的載波L1?(Link?1)載波的頻率為1575.42?MHZ,?L2?(Link?2)載波的頻率為1227.60MHZ。這兩種載波可批改電離層遲滯效應(yīng)的差錯,在載波上除了狀況訊息之外,并調(diào)制了2個供守時的碼C/A碼(Coarse?AcqusitionCode),頻率為1.023MHZ,僅在L1載波上作調(diào)變,每1023位重復(fù)一次,這種碼制的定位精度大大超出了本來的規(guī)劃,出于美國自身及其盟國安全的考慮,在這一碼制傍邊加入了時鐘偽碼和星歷偽碼,導(dǎo)致其定位精度在100米左右,提供給民間同盟國運(yùn)用。

P碼(Precise?Code),頻率為10.23MHZ,每七天重復(fù)一次可一起選用L1及L2載波變,主要提供用途P碼的頻率大約是C/A碼的10倍不但更為準(zhǔn)確,也更不易被干擾。這種定位精度很高的碼制只有美國獨家運(yùn)用。

當(dāng)然還有其他要素，以上前兩種都可以說是固有的差錯,而SA戰(zhàn)略則是人為的,這個是形成GPS定位精度下降的關(guān)鍵要素,本文提供的方法就能大大改善由此戰(zhàn)略形成的精度下降。別的還有其他的素影響精度,比方信號的多徑效應(yīng),太空傍邊的一些偶發(fā)事件都會對衛(wèi)星形成影響,然后導(dǎo)致精度下降,不過這些和SA戰(zhàn)略相比而言不占主要地位3DGPS技能

這兒說一下DGPS，目前一般GPS用戶得到的定位精度在幾十米的范圍內(nèi),用戶丈量的接收器方位便是經(jīng)過自身單一接收器解算出來的,為了進(jìn)步精度我們通常選用DGPS技能(也叫差分定位技能),此技能需求兩臺GPS接收器,將一臺GPS接收器安頓在基準(zhǔn)站上進(jìn)行觀測。

在基準(zhǔn)站上的接收機(jī)要求得到它與可見衛(wèi)星間的間隔,并將此計算出的間隔與含有差錯的丈量值加以比較。運(yùn)用一個α-β濾波器將此差值進(jìn)行濾波并求出差錯。然后將一切衛(wèi)星的測距差錯傳輸給用戶,用戶運(yùn)用此測距差錯來改正丈量的偽距。最后,用戶運(yùn)用改正后的偽距求解出自身的方位,就可消去公共差錯,進(jìn)步定位精度。

GPS技能可以克服GPS定位發(fā)生的差錯,比方:對每一個用戶接收機(jī)所共有的差錯:衛(wèi)星鐘差錯、星歷差錯,運(yùn)用差分技能可徹底消除;關(guān)于電離層差錯、對流層差錯只要基地GPS接收器與用戶GPS接收器在幾百公里的間隔內(nèi),也可以徹底消除,不能由用戶丈量或由校對模型來計算的傳達(dá)延時差錯大部分可以消除。對美國SA方針帶來的差錯,實質(zhì)上它是人為地增大前兩部分差錯,所以差分技能也相應(yīng)克服SA方針帶來的影響。正是基于這種原理，目前國內(nèi)干流的企業(yè)，如華測、中海達(dá)、普玄物聯(lián)等企業(yè)開宣布一系列高精度差分產(chǎn)品，經(jīng)過合作國家cors和千尋方位公司提供的差分?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)，該系列產(chǎn)品定位精度可以達(dá)到亞米等級，一起保證了低成本，低功耗，運(yùn)用非常方便。