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GPS定位导航发展过程与进步
浏览: 发布日期:2019-02-20
       GPS定位导航是一款实时导航系统,最初是美国军方的一个研发项目,可以为军方和普通民众提供定位导航服务。在经过了几十年进步的发展,目前,已经能够覆盖全球,发展成为了全球最先进的定位导航系统。
       这个系统刚开始是由5到8颗卫星组成的,卫星的数量很少,导致覆盖的面积范围小也不全面,所以定位的精度很低。而且当时的高度信息在这个系统中是不提供的,所以定位准确度非常的不尽如人意。后来,又制定了最初的GPS计划。该计划将卫星分在三个近地轨道上,它们之间的角度是120度,每个平面上平均环绕着八颗卫星。在这个计划下,处于地球上的用户就可以观测到6~9颗不同的卫星信号。但是后来由于经费的限制,最后一次修改在1988年进行。修改后变成了21颗工作卫星,还有3颗用于备用的卫星,分布在夹角为60度的六条近地轨道上。
 
       GPS定位信号采用码分多址调制,这样所有的卫星信号都可以在同一信道中,每颗卫星都有自己特殊的编码。类似广播的信息传输形式,所以可以提供给无限多的终端服务。只要用户能够接收到GPS信号,你的设备就能享受到定位、定时等相关的服务。GPS接收信号分为军用(P码)和民用(C/A码)两种码,其中军用的定位测量精度已经到达毫米级,民用的也到达了10m级别。
       GPS定位系统通信最主要有两点,第一,是广播通信,可以给无线多的设备提供服务;第二,以地心为原点建立坐标系,收取卫星发送的随机码,通过时延测出卫星与观测者的位置,通过空间距离交会法算出观测者位置,理论上三个卫星可以得出观测者位置,现实中采用了四颗卫星,用于消除误差。
        GPS接收器可以分成两个部分,前端信号接收机和软件处理。因为GPS信号在空间中传播调制到一个很高的频率,通过信道传输,信号已经衰减到很小,需要进行解调和放大,这就是前端GPS接收机的工作。对于已经解调和放大的信号可以由软件部分进行解码和计算,得出观测者位置。
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