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GPS双频定位技术是什么?

发布时间:2018-08-08 21:56:33 浏览次数:1155 编辑 : 欧源通天线厂家

什么是GPS双频定位?GPS双频定位技术是什么

如上所述,GPS信号的工作频率被划分为若干个频带,例如L1、L2和L5:

L1波段:1575.42MHZ+1.023 MHz

L2波段:1227.60MHZ+1.023 MHz

L5波段:1174.45 MHz +1.023 MHz

过去,GPS定位采用L1频段,这是单频定位方法。目前,GPS芯片采用L1+L5频段同时进行定位,称为多频定位技术。例如,Broadcom的BCM47 75芯片声称支持L1和L5多频定位:

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注意,还有另一个概念(GNSS)双星定位,这完全不同于GPS双频定位,我们将在过去讨论。

GPS天线分类

GPS双频定位精度的提高

高比特率可有效提高精度

L1具有较低的码速,每个码长约十到负六秒。当然,这些信号以光的速度传播,光的速度是第八倍的三倍,所以光的速度大约是300米。L5的码率是L1的10倍,每个码场的时间比L1小10倍,并且变成十到负七。光速大约为30米。当然,这是一颗卫星的分辨率。如果同时使用多个卫星,并且许多卫星采用交叉点,L1的精度将远远小于300米。L5更准确。

城市里有很多高大的建筑物,这些建筑物反射的卫星信号变得非常混乱,与正确的直接信号交织在一起,我们称之为多径。这些信号以光速行进,即使小的反射引起小的延迟,乘以光的距离也很大。这些都是错误的来源。

L5信号具有高的数字率,频谱密度更容易集中。虽然L5也将反映,反射的错误信号的概率和正确的直接信号重叠以形成频谱密度的新峰值较低,使得计算引擎更容易找到直接卫星信号。

L5高码是如此容易使用,为什么不直接使用L5?这是因为L1的低比特率更容易捕获,并且在不牺牲定位时间的情况下,我们需要精度。因此,L1也被称为粗捕获码,一旦捕获信号,L5就可以一起计数。

两个频率可以消除电离层误差

如果只有L1信号,当L1直接进入时,电话将接收到它。事实上,L1可能已经在大气中折射,并且折射导致一些延迟,并且大气中的这种延迟导致很大的误差,许多科学家认为大气误差占所有误差的60%。

通过相同介质的信号的不同频率具有不同的折射率。L5本质上与L1不同。卫星同时发射两个频率,但是电话在不同的时间接收它们,这给手机提供了推断大气误差来消除它们的机会。

GPS双频只能消除电离层误差,不能消除多径误差(虽然提高了L5信号的多径),但不能消除NLOS(非直接信号)。然而,后两者是城市环境中手机定位最重要的误差来源。

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总结

GPS双频定位是指GPS同时使用L1和L5波段的技术。

GPS双频定位只能消除电离层误差,无法消除多径误差等误差。因此,可以提高开放环境下的定位精度,不必将提高城市密集地区的定位精度。

双频GPS有望成为未来的发展趋势,可以有效地提高定位精度(预计可达3~5米),但并不是革命性的变化。

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