GPS全球定位系统是如何工作的?

时间:05-10
GPS全球定位系统的工作原理主要基于三角测量原理。GPS卫星向地球表面发送无线电信号,GPS接收机接收到这些信号后,可以计算出接收机与卫星之间的距离。由于卫星的位置是已知的,因此通过三角测量原理,接收机可以计算出自己在地球表面的位置。

具体来说,GPS定位包括伪距单点定位、载波相位定位和实时差分定位。伪距测量是测定卫星到接收机的距离,即由卫星发射的测距码信号到达GPS接收机的传播时间乘以光速所得的距离。伪距法单点定位,就是利用GPS接收机在某一时刻测定与4颗以上GPS卫星的伪距,及从卫星导航电文中获得的卫星瞬时坐标,采用距离交会法求出天线在WGS-84坐标系中的三维坐标。

载波相位测量是测定GPS卫星载波信号到接收机天线之间的相位延迟。GPS卫星载波上调制了测距码和导航电文,接收机接收到卫星信号后,先将载波上的测距码和卫星电文去掉,重新获得载波,称为重建载波。GPS接收机将卫星重建载波与接收机内由振荡器产生的本振信号通过相位计比相,即可得到相位差。

实时差分定位则利用一个已知位置的基准站,将基准站的坐标和伪距测量值发送给接收机,接收机利用这些信息进行定位,从而提高定位精度。

GPS全球定位系统由美国国防部研制和维护,可满足位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续精确的确定三维位置、三维运动和时间的需要。
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