1.按接納機的用處分類  按用處接納機可分為：

(1) 導航型接納機

此類型接納機首要用于運動載體的導航，它可以實時給出載體的方位和速度。這類接納機一般選用C/A碼偽距測量，單點實時定位精度較低一般為±25m,有SA影響時為±100m。這類接納機價格便宜，使用廣泛。依據使用領域的不同，此類接納機可以進一步分為：

車載型——用于車輛導航定位；

帆海型——用于船只導航定位；
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航空型——用于飛機導航定位。因為飛機運轉速度快，因而，在航空用的接納機要求能適應高速運動。

星載型——用于衛星的導航定位。因為衛星的運動速度高達7公里/s以上，因而對接納機的要求更高。

(2) 測地型接納機

測地型接納機首要用于精細大地測量和精細工程測量。這類儀器首要選用載波相位觀測值進行相對定位，定位精度高。儀器結構復雜，價格較貴。

(3) 授時型接納機

這類接納機首要使用GPS衛星供給的高精度時刻規范進行授時，常用于天文臺及新疆GPS無線電通訊中時刻同步。

2.按接納機的載波頻率分類

(1) 單頻接納機

單頻接納機只能接納L1載波信號，測定載波相位觀測值進行定位。因為不能有用消除電離層推遲影響，單頻接納機只適用于短基線（<15km）的精細定位。

(2) 雙頻接納機

雙頻接納機可以一起接納Ｌ１，Ｌ２載波信號。使用雙頻對電離層推遲的不一樣，可以消除電離層對電磁波信號推遲的影響，因而雙頻接納機可用于長達幾千公里的精細定位。

3.按接納機通道數分類

GPS接納機能一起接納多顆GPS衛星的信號，為了別離接納到的不同衛星的信號，以實現對衛星信號的盯梢、處理和量測，具有這樣功用的器材稱為天線信號通道。依據接納機所具有的通道種類可分為：

(1) 多通道接納機

(2) 序貫通道接納機

(3) 多路多用通道接納機

4.按接納機作業原理分類

(1) 碼相關型接納機

碼相關型接納機是使用碼相關技能得到偽距觀測值。

(2) 平方型接納機

平方型接納機是使用載波信號的平方技能去掉調制信號，來恢復完整的載波信號，經過相位計測定接納機內發生的載波信號與接納到的載波信號之間的相位差，測定偽距觀測值。

(3) 混合型接納機

這種儀器是綜合上述兩種接納機的優點，既可以得到碼相位偽距，也可以得到載波相位觀測值。

(4) 干與型接納機

這種接納機是將GPS衛星作為射電源，選用干與測量方法，測定兩個測站間距離。

4.4.2  GPS接納機的組成及作業原理

GPS接納機首要由 1、GPS接納機天線單元；2、GPS接納機新疆GPS主機單元；3、電源三部分組成。

接納機主機由變頻器、信號通道、微處理器、存貯器及顯現器組成（見圖4-8）。



1.GPS接納機天線

天線由接納機天線和前置擴大器兩部分所組成。天線的效果是將GPS衛星信號的極弱小的電磁波能轉化為相應的電流，而前置擴大器則是將GPS信號電流予以擴大。為便于接納機對信號進行盯梢、處理和量測，對天線部分有以下要求：

——天線與前置擴大器應密封一體，以保障其正常作業，削減信號丟失；

——可以接納來自任何方向的衛星信號，不發生死角；

——有防護與屏蔽多路徑疚的辦法；

——天線的相位中心保持高度的安穩，并與其幾何中心晝共同。

GPS接納機天線有下列幾種類型：

(1)單板天線

這種天線結構簡略、體積較小，需要安裝在一塊基板上，屬單頻天線。

(2)四螺旋形天線

四螺旋形天線是由四條金屬管線繞制而成，底部有一塊金屬掏板。這種天線頻帶北風，全圓極化性能好，可捕捉低高度角衛星。缺陷是不能進行雙頻接納，抗震性差，常用作導航型接納機天線。

(3)微帶天線

微帶天線是在厚度為h（h≤λ）的介質板兩邊貼以金屬片。一邊為金屬底板，一邊做成矩形或圓形等規矩形狀，見圖4-9。這種天線也稱為貼片天線。微帶天線的特點是高度低，重輕，結構簡略而且堅固，易于制造；既可用于單頻機，又可用于雙頻機。缺陷是增益較低。現在大部分測地型天線都是微帶天線。這種天線更適用于飛機、火箭等高速飛行物上。



(4)錐形天線

錐形天線是在介質錐體上，使用印刷電路技能在其上制成導電圓錐螺旋外表，也稱盤旋螺線型天線。這種天線可以同進出在兩個頻率上作業。錐形天線的特點是增益好。可是因為其天線較高，而且在水平方向上不對稱，天線相位中心與幾何中心不完全共同。因而，在安頓天線時要細心定向而且要給于補償。

GPS天線接納來自20000km高空的衛星信號很弱，信號電平只要-50~-180dB;輸入功率信噪比為S/N=-30dB。即信號源淹沒在噪聲中。為了提高信號強度，一般在天線后端設有前置擴大器。關于雙頻接納機設有兩路前置擴大器以養活帶寬，操控外來信號攪擾，也避免f1,f2信號攪擾。大部分GPS天線都與前置擴大器結合在一起，新疆GPS但也有些導航型接納機為削減天線重量、便于安頓、避免雷電事故，而將天線和前置擴大器分隔。

2.接納機主機

(1)變頻器及中頻接納擴大器

經過GPS前置擴大器的信號依然很弱小，為了使接納機通道得到安穩的高增益，而且使L頻段的射頻信號變成低頻信號，有必要選用變頻器。

(2)信號通道

信號通道是接納機的中心部分，GPS信號通道是硬軟件結合的電路。不同類型的接納機其通道是不同的。

GPS信號通道的效果有三：搜索衛星，索引并盯梢衛星；對播送電文數據信號衽解擴，解調出播送電文；進行偽距測量、載波相位測量及多普勒頻移測量。圖4-10為相關通道的電路原理圖。



從衛星接納到的信號是擴頻的調制信號，所以要經過解擴、解調才能得到導航電文。為了達到此目的，在相關通道電路中設有偽碼相位盯梢環和載波相位盯梢環。

(3)存貯器

接納機內設有存貯器或存貯卡以存貯衛星星歷、衛星歷書、接納機采集到的碼相位偽距觀測值、載波相位觀測值及多普勒頻移。現在，GPS接納機都裝有半導體存貯器（簡稱內存），接納機內存數據可以經過數據口傳到微機上，以便進行數據處理和數據保存。在存貯器內還裝有多種作業軟件，如：自測試軟件；衛星預告軟件；導航電文解碼軟件；GPS單點定位軟件等。

(4)微處理器

微處理器是GPS接納機作業的靈魂，GPS接納新疆GPS機作業都是在微機指令統一協同下進行的。其離要作業步驟為：

①接納機開機后首先對整個接納機作業善進行自檢，并測定、校正、存貯各通道的時延值。

②接納機對衛星進行搜索捕捉衛星。當捕捉到衛星后即對信號進行牽引和盯梢，并將基準信號譯碼得到GPS衛星星歷。當一起確定4顆衛星時，將C/A碼偽距觀測值連同星歷一起核算測站的三維坐標，并按預置方位更新率核算新的方位。

③依據機內存貯的衛星歷書和測站近似方位，核算一切在軌衛星衛星升降時刻、方位和高度角。

④依據預先設置的航路點坐標和單點定位測站方位核算導航的參數航偏距、航偏角、航行速度等。

⑤接納用戶輸入信號，如：測站名，測站號，作業員名字，天線高，氣象參數等。

(5)顯現器

GPS接納機都有液晶顯現屏以供給GPS接納機作業信息。并配有一個操控鍵盤。用戶可經過鍵盤操控接納機作業，關于導航接納機，有的還配有大顯現屏，在屏幕上直接顯現導航的信息甚至顯現數字地圖。

3.電源

GPS接納機電源有兩種，一種為內電源，一般選用鋰電池，首要用于R新疆GPSAM存貯器供電，以避免數據丟失。另一種為外接電源，這種電源常用可充電的12V直流鎘鎳電池組，或選用轎車電瓶。當用交流電時，要經過穩壓電源或專用電流交換器。

綜上所述，接納機的首要任務是：當GPS衛星在用戶視界升起時，接納機可以捕獲到按一不定期衛星高度截止角所選擇的待測衛星，并可以盯梢這些衛星的運轉；對所接納到的GPS信號，具有改換、擴大和處理的功用，以便測量出GPS信號從衛星到接納天線的傳播時刻，解譯出GPS衛星所