GPS原理
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導讀：大家對GPS一定不陌生吧，相信大部分人都使用手機的GPS定位功能把?他能將你的位置精確到3M以?xún)?，賊神奇了吧，今天小編帶大家了解GPS的原理。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/275888.htm
GPS原理——介紹
GPS是全球定位系統的簡(jiǎn)稱(chēng)，在軍事、導航等提高生產(chǎn)力、作業(yè)效率、科學(xué)水平以及人們的生活質(zhì)量。主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、 全天候和全球性的導航服務(wù)，并用于情報收集、核爆監測和應急通訊等一些軍事目的。
美國經(jīng)過(guò)20余年的研究實(shí)驗，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛星星座己布設完成。
GPS原理——原理
GPS導航系統的基本原理是測量出已知位置的衛星到用戶(hù)接收機之間的距離，然后綜合多顆衛星的數據就可知道接收機的具體位置。要達到這一目的，衛星的位置可以根據星載時(shí)鐘所記錄的時(shí)間在衛星星歷中查出。而用戶(hù)到衛星的距離則通過(guò)紀錄衛星信號傳播到用戶(hù)所經(jīng)歷的時(shí)間，再將其乘以光速得到(由于大氣層電離層的干擾，這一距離并不是用戶(hù)與衛星之間的真實(shí)距離，而是偽距(PR)：當GPS衛星正常工作時(shí)，會(huì )不斷地用1和0二進(jìn)制碼元組成的偽隨機碼(簡(jiǎn)稱(chēng)偽碼)發(fā)射導航電文。
GPS系統使用的偽碼一共有兩種，分別是民用的C/A碼和軍用的P(Y)碼。C/A碼頻率1.023MHz,重復周期一毫秒，碼間距1微秒，相當于300m;P碼頻率10.23MHz，重復周期266.4天，碼間距0.1微秒，相當于30m。而Y碼是在P碼的基礎上形成的，保密性能相比于前者會(huì )更好。
GPS原理——結構
?、瘢嚎臻g部分
GPS的空間部分是由24顆衛星組成(21顆工作衛星，3顆備用衛星)，它位于距地表20200km的上空,均勻分布在6 個(gè)軌道面上(每個(gè)軌道面4 顆) ,軌道傾角為55°。衛星的分布使得在全球任何地方、任何時(shí)間都可觀(guān)測到4 顆以上的衛星,并能在衛星中預存的導航信息。GPS的衛星因為大氣摩擦等問(wèn)題，隨著(zhù)時(shí)間的推移，導航精度會(huì )逐漸降低。
?、颍?地面控制系統
地面控制系統由監測站(Monitor Station)、主控制站(Master Monitor Station)、地面天線(xiàn)(Ground Antenna)所組成,主控制站位于美國科羅拉多州春田市(Colorado Spring)。地面控制站負責收集由衛星傳回之訊息,并計算衛星星歷、相對距離,大氣校正等數據。
?、螅?用戶(hù)設備部分
用戶(hù)設備部分即GPS 信號接收機。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛星截止角所選擇的待測衛星，并跟蹤這些衛星的運行。當接收機捕獲到跟蹤的衛星信號后，就可測量出接收天線(xiàn)至衛星的偽距離和距離的變化率,解調出衛星軌道參數等數據。根據這些數據，接收機中的微處理計算機就可按定位解算方法進(jìn)行定位計算，計算出用戶(hù)所在地理位置的經(jīng)緯度、高度、速度、時(shí)間等信息。
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