GPS探测器工作原理(gps探测器)

2022-08-28 00:20:09   编辑:苗保俊
导读 很多朋友对GPS探测器工作原理,gps探测器还不了解,今天小绿就为大家解答一下。Gps(2158) Gps追踪器是一种内置GPS模块和移动通信模块的终

很多朋友对GPS探测器工作原理,gps探测器还不了解,今天小绿就为大家解答一下。

Gps(2158) Gps追踪器是一种内置GPS模块和移动通信模块的终端,用于将GPS模块获得的定位数据通过移动通信模块(gsm/gprs网络)传输到互联网上的服务器,从而在电脑上查询终端位置。

原理跟踪GPS接收机可以接收精确的纳秒级时间信息,用于授时;预测卫星未来几个月大概位置的预报星历表;用于计算定位所需卫星坐标的广播星历,精度几米到几十米(每颗卫星都不一样,随时变化);以及诸如卫星状态等GPS系统信息。

从卫星到接收器的距离可以通过GPS接收器测量代码来获得。之所以叫伪距,是因为它包含了接收机卫星钟的误差和大气传播误差。0A码测得的伪距称为UA码伪距,精度约20米,P码测得的伪距称为P码伪距,精度约2米。

GPS接收机对接收到的卫星信号进行解码,或者采用其他技术去除载波上调制的信息,就可以恢复载波。严格来说,载波相位应该叫载波拍相位,是接收到的卫星信号受多普勒频移影响的载波相位与接收机本振产生的信号相位之差。通常,通过在由接收器时钟确定的历元时间进行测量并跟踪卫星信号,可以记录相位的变化值。而观测开始时接收机和卫星振荡器的初始相位值是未知的,初始历元的相位整数也是未知的,即整周模糊度在数据处理中只能作为参数求解。相位观测的精度高达毫米级,但前提是要解决整周的模糊度。因此,只有在相对定位中存在一段连续观测的情况下,才能使用相位观测,只有使用相位观测才能达到优于米级的定位精度。

根据定位方法,GPS定位可分为单点定位和相对定位(差分定位)。单点定位是根据一个接收机的观测数据来确定接收机位置的方式。只能使用伪距观测,可用于车船的粗略导航定位。相对定位(差分定位)是根据两个以上接收机的观测数据确定观测点之间相对位置的方法。可采用伪距观测或相位观测,在大地测量或工程测量中应采用相位观测进行相对定位。

GPS观测包括卫星和接收机的钟差、大气传播延迟、多径效应等误差。在定位计算中,也会受到卫星广播星历误差的影响。最常见的误差在相对定位中被抵消或减弱,所以定位精度会大大提高。双频接收机可以根据两个频率的观测值抵消大气中电离层误差的主要部分。当精度要求较高,接收机间距较远(大气明显不同)时,应选择双频接收机。

在定位观测过程中,如果接收机相对于地表运动,则称为动态定位,如用于车船粗略导航定位的精度为30-100米的伪距单点定位,用于城市车辆导航定位的精度为一米的伪距差分定位,或用于测量放样的厘米级相位差定位(RTK)等。实时差分定位需要数据链将两个或两个以上测站的观测数据实时传输到一起进行计算。在定位观测中,如果接收机相对于地球表面是静止的,则称为静态定位。在控制网观测中,这种方法一般由几个接收机同时使用,可以最大限度地提高GPS的定位精度。专用于此目的的接收机称为大地接收机,它是最好的接收机类型。目前,GPS已经能够满足地壳形变观测的精度要求,IGS常年观测站已经能够满足地壳形变观测的要求

GPS在位置跟踪器中的工作原理GPS系统由24颗卫星组成,地球上任意一点都能接收到最少4颗最多9颗卫星的信号。

对于导航定位来说,GPS卫星是一个动态的已知点。恒星的位置是根据卫星发射的星历表计算的,星历表是描述卫星运动和轨道的参数。每个GPS卫星广播的星历表由地面监控系统提供。卫星上的各种设备是否正常工作,卫星是否一直沿着预定的轨道运行,都要由地面设备进行监控。地面监测系统的另一个重要作用是使所有卫星保持同一时间标准——GPS时间系统。这就需要地面站监控每颗卫星的时间,计算出时钟误差。然后由地面注入站发送给卫星,卫星通过导航电文发送给用户设备。GPS工作卫星地面监测系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。

GPS接收机的任务是捕获按照一定的卫星高度截止角选择的待测卫星的信号,跟踪这些卫星的运行,对接收到的GPS信号进行变换、放大和处理,从而测量GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间,解译GPS卫星发送的导航电文,实时计算出台站的三维方位、位置甚至三维速度和时间。

GPS发出的导航定位信号是一种可以被无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋、太空的广大用户来说,只要用户拥有能够接收、跟踪、转换、测量GPS信号的接收设备,即GPS信号接收机。GPS信号可以随时用于导航和定位测量。根据用途不同,用户所需的GPS信号接收机也不同。目前世界上已经有几十家工厂生产GPS接收机,产品有几百种。这些产品可以根据它们的原理、用途、功能等进行分类。

在静态定位中,GPS接收机在捕获和跟踪GPS卫星的过程中是固定的。接收机高精度测量GPS信号的传播时间,利用已知的GPS卫星在轨位置计算接收机天线的三维坐标。动力定位是用GPS接收机测量运动物体的轨迹。GPS接收机所在的移动物体称为载体(如帆船、空中的飞机、步行车辆等。).载体上GPS接收机的天线在跟踪GPS卫星的过程中相对于地球运动,接收机利用GPS信号实时测量运动载体的状态参数(瞬时三维位置和三维速度)。

接收机的硬件、内置软件和GPS数据后处理软件包构成了一个完整的GPS用户设备。GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元。对于测地线接收器,这两个单元通常被分成两个独立的组件。观测时,天线单元放在台站上,接收单元放在台站附近合适的地方,两个单元用电缆连接成一个整机。有的还把天线单元和接收单元做成一个整体,观测时放在勘测现场。

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