GPS定位原理
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/14 11:15:42
GPS定位原理
GPS定位原理
GPS定位原理
完整的GPS包括三部分
1.空间部分
GPS的空间部分是由24颗卫星组成(21颗工作卫星,3颗备用卫星）,它位于距地表20200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗) ,轨道倾角为55°.卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星,并能在卫星中预存的导航信息.GPS的卫星因为大气摩擦等问题,随着时间的推移,导航精度会逐渐降低.
2.地面控制系统
地面控制系统由监测站(Monitor Station)、主控制站(Master Monitor Station)、地面天线(Ground Antenna)所组成,主控制站位于美国科罗拉多州春田市(Colorado Spring).地面控制站负责收集由卫星传回之讯息,并计算卫星星历、相对距离,大气校正等数据.
3.用户设备部分
用户设备部分即GPS 信号接收机.其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星,并跟踪这些卫星的运行.当接收机捕获到跟踪的卫星信号后,就可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据.根据这些数据,接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算,计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息.接收机硬件和机内软件以及GPS 数据的后处理软件包构成完整的GPS 用户设备.GPS 接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分.接收机一般采用机内和机外两种直流电源.设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测.在用机外电源时机内电池自动充电.关机后,机内电池为RAM存储器供电,以防止数据丢失.目前各种类型的接受机体积越来越小,重量越来越轻,便于野外观测使用.其次则为使用者接收器,现有单频与双频两种,但由于价格因素,一般使用者所购买的多为单频接收器.
我们通常所说的GPS往往仅只用户设备部分,它通过接受天空不同位置的三颗以上的卫星信号,测定手持机所在的位置,简单来说是利用了数学上三条线确定一个点的原理.