GPS概况
GPS 主要分三大块,地面的控制站、天上飞的卫星、咱们手里拿的接收机。
地上,有一个主控制站,当然在老美的本土了,在科罗拉多。三个地面天线,五个监测站,分布在全球。主要是收集数据,计算导航信息,诊断系统状态,调度卫星这些杂事。
天上,有27颗卫星,距离地面20200公里。27颗卫星有24颗运行,3颗备用。这些卫星已经更新了三代五种型号。卫星发射两种信号:L1和L2。L1:1575.42MHZ, L2:1227.60MHZ。卫星上的时钟采用铯原子钟或铷原子钟,计划未来用氢原子钟,比我的手表准。
手里,就是接收机了。大大小小,千姿百态,有测地型(RTK)、全站型、定时型、手持型(手持GPS定位仪)、集成型;测地型接收机主要用于精密大地测量和精密工程测量。这类仪器主要采用载波相位观测值进行相对定位,定位精度高。仪器结构复杂,价格较贵。根据用途主要分为测量式和导航式(车载、船载、机载等)。一般常见的手持机接收L1信号,还有双频的接收机,做精密定位用的。
关于GPS接收机
早期民用GPS导航仪都是8通道的,可以同时接收8颗卫星。现在,测量用的手持GPS已经达到120或者220通道。
普通导航类手持GPS的精度一般是误差在10米左右,就是说一条路能看出走左边还是右边。测量用的手持GPS定位仪精度一般能达到亚米级,甚至有些能达到厘米级,例如华测LT500H。
再来谈谈GPS卫星信号
谈到GPS卫星信号,就得说说SA和AS.
什么是SA,AS呢?别急, 这还得从头说起,要不然你也不好明白。
GPS的信号有两种C/A码,P码。
C/A码的误差是29.3m到2.93米。一般的接收机利用C/A码计算定位。美国在90代中期为了自身的**考虑,在信号上加入了SA (Selective Availability),令接收机的误差增大,到100米左右。在2000年5月2日,SA取消,所以,咱们现在的GPS精度应该能在20米以内。
P码的误差为2.93米到0.293米是C/A码的十分之一。但是P码只能美国军方使用,AS(Anti-Spoofing),是在P码上加上的干扰信号。
GPS的6种误差(适用手持GPS、RTK)
GPS导航定位包括下列六种误差:
1、星历误差—由星历所计算得到的卫星的空间位置与实际位置之差;
2、卫星钟差—卫星设有的原子钟与理想的GPS时之间存在偏差;
3、电离层误差—由于电离层效应引起的观测值的误差;
4、对流层误差—由于对流层效应引起的观测值的误差;
5、多径误差���由于反射信号进入接收机天线引起的观测值的误差;
6、接收机误差—由于热噪声、软件和各通道之间的偏差引起的观测值误差。
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