【摘要】：GPS定位技术是利用高空中的GPS卫星,向地面发射L波段的载频无线电测距信号,由地面上用户接收机实时地连续接收,并计算出接收机天线所在的位置。GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置,如图8.1所示。图8.1GPS定位的基本原理从方程组(8.2)知道,要求出接收机的准确位置,还需要知道这4颗卫星自身的准确位置。
GPS定位技术是利用高空中的GPS卫星,向地面发射L波段的载频无线电测距信号,由地面上用户接收机实时地连续接收,并计算出接收机天线所在的位置。在地平线上的卫星数目为4～11颗,在地球的任何地方都能同时收到4颗以上卫星发出的信号,计算机根据这些信号可计算出用户目前在地球坐标系中的位置。卫星在围绕其轨道运行时,向地面发出的信息,包括其轨道位置信息和电波发射时刻信号。接收机根据卫星所发出的信号到接收到信号所经历的时间,便可算出两者的距离。
GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置,如图8.1所示。
为了求得GPS终端的位置(x,y,z),需要先获得两组数据:
①GPS终端到各个卫星之间的距离:r1,r2,r3。
②各个卫星的位置:Xn,Yn,Zn。
则GPS终端到各个卫星间的距离的计算公式为:
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虽然卫星和接收机时钟不同步,但是卫星和卫星之间的时钟是同步的,这样我们可以把接收机和GPS卫星的时钟差Ta当作一个未知量,增加一颗观察卫星,求解这4个未知数,4个等式的方程组,即可求得终端的位置(x,y,z)以及接收机和卫星之间的时钟差Ta。卫星越多精度越高。
图8.1 GPS定位的基本原理
从方程组(8.2)知道,要求出接收机的准确位置,还需要知道这4颗卫星自身的准确位置。卫星的准确位置是由GPS卫星轨道参数和参考时间计算出来的,这些信息称为卫星星历,它包含在GPS的卫星电文中。
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