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gps技术的特点,GPS功能有哪些?GPS性能影响因素?

发布时间:2018-08-30 01:05:44 浏览次数:1177 编辑 : 欧源通天线厂家

介绍:GPS,我们既熟悉又陌生,我们总是把GPS和GPRS混淆起来。GPS实际上是一种全方位、全天候、全天时、高精度的卫星导航系统,可以为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确的定时导航信息。

GPS是全球定位系统的缩写。GPS定位卫星用于在全球范围内进行实时定位和导航。

GPS是由美国国防部开发的,为全球客户建立一个全方位、全天候、全天时、高精度的卫星导航系统,具有低成本、高精度的三维导航信息,如位置、速度和精确的定时模型是应用于导航卫星通信技术领域,极大地提高了地球的信息化水平,有力地推动了数字经济的发展。

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GPS那几个部分构成?

1、空间部分

GPS空间部分由24颗工作卫星组成,距地球表面20200公里,均匀分布在六轨道上,轨道倾角为55°。另外四颗主动备份卫星在轨道上运行。卫星的分布允许在任何时间在世界任何地方观测到超过四颗卫星,随着时间的推移提供连续的全球导航能力。GPS卫星产生两组代码,一个称为C/A,另一组为P。由于它的高频率、无干扰和高定位精度,P代码由美军控制,并且配备了不能被公众解释的代码。它主要服务于美军。C/A码主要是在人工降低其精度之后开放使用的。

2、地面控制

GPS地面控制部分由一个主控站、五个全球监测站和三个地面控制站组成。这些站配备有铯钟、精密的计时器和能够连续测量所有可见卫星的接收器。监测站经过初步处理后,将卫星观测数据发送给主控站。主控站将从每个监测站收集跟踪数据,计算卫星的轨道和时钟参数,然后将结果发送到三个地面控制站。当每颗卫星在头顶运行时,地面控制站每天在接收站的范围内将导航数据和主控制站的命令注入卫星。如果地面站出现故障,卫星中存储的导航信息可以用一段时间,但导航精度会逐渐降低。

3、用户设备

用户设备部分是GPS信号接收机。它的主要功能是捕获和跟踪根据一定卫星截止角选择的卫星。接收机捕获跟踪卫星信号时,可以测量接收天线到卫星的伪距和距离变化率,解调卫星轨道参数等数据。基于这些数据,接收机的微处理计算机可以根据位置解算方法进行定位计算,并计算用户的地理位置的经度、纬度、高度、速度、时间等信息。接收机的硬件和软件以及GPS数据的后处理软件构成了完整的GPS用户设备。目前,各种接收机体积小、重量轻,便于现场勘测。

GPS接收机性能指标有哪些?

1、搜星数量

GPS接收机接收的卫星数量分为可见卫星数量和实际使用卫星数量。可见卫星的数量可以部分地解释GPS接收机的接收性能,GPS接收机可以在地球的任何开放区域接收12-13颗卫星。有时,在接收器上可以看到数目不一的卫星,并且不能计算接收到的卫星数量。

2、灵敏度和噪声比

GPS接收机接收GPS卫星信号,分别为1575.42MHz和1228 MHz的L1和L2。L1是圆极化的开放民用信号。

对于普通用户,GPS接收机的灵敏度可以通过信噪比(CN0)来测量,也就是说,接收模块通过NMEA的GSV语句输出的信噪比值约为40。

3、位置误差与漂移

不同的接收机由于性能差异而具有不同的误差,特别是当信号较弱且天线性能不佳时,一些误差可能达到100米,有时可能达到公里。一般来说,民用舱接收机的精度可以在5米以内(天线性能好,环境I低)。

. 漂移是接收器测量的另一个指标,特别是当接收器处于静止状态时。根据分析数据,所指示的位置将在一个范围内来回移动。前后移动距离、移动范围和实际位置的误差反映了接收机在静止状态下的定位精度。

4、开始时间

接收机启动时间是指从GPS接收机启动到定位成功的时间,分为冷启动、热启动和暖启动。通常,通过发送命令来测试三次。

GPS有哪些特点?

全球定位系统的特点:全球,全天候工作。

定位精度高。单击定位精度优于10m,采用差分定位,精度可达到厘米级和毫米级。

它具有许多功能和广泛的应用。

影响GPS性能的因素

1、GPS天线

GPS车载导航装置大多采用外部天线。此时,天线基本上与整机内部隔离,电磁干扰几乎不影响它。卫星信号接收效果很好。便携式终端设备大多采用内置天线。此时,接收机的主板必须屏蔽好,以确保天线远离电磁干扰源。天线性能受天线材料质量和增益电路性能差异的影响。

2、回波损耗

回波损耗是反射性能的参数。回波损耗表明,入射功率的一部分被反射回源。例如,如果将1MW(0dBm)功率注入到放大器中,10%的功率被反射回来,回波损耗为10dB。从数学上讲,回波损耗为-10对数。回波损耗通常在输入和输出两者中指定。在设计天线时,通常使用网络分析仪来测试S11的特性,以反映回波损耗特性。数值越大,反射波越强,天线性能越差。

3、集成电路方案

接收机的IC方案对接收机的性能有一定的影响,主要表现在误差、漂移和接收灵敏度上。

4、电路特性

从天线到接收机方案IC的电路特性对接收机性能有明显的影响。该部分主要包括SAW、LNA、参数匹配等。如果LNA电源不理想,很容易造成可见卫星,但不能长时间定位。匹配参数设置不当,接收灵敏度降低;线路处理不当,特别是通孔、线路宽度、线路间距等都会导致信号丢失。

5、天线接收环境

天线的环境包括干扰源的存在、金属的存在、磁性材料的屏蔽等。GPS信号是一个非常微弱的信号。如果天线周围存在干扰源,则需要对干扰源进行处理。例如,摄像机、LCD电缆、其他天线、外壳等,都需要良好的接地。天线应尽可能远离金属和磁性材料,在设计结构开始时应详细评估这些材料。如果忽略这一项,则可能不会对天线本身的性能造成问题,但其影响永远无法反映出来。

GPS天线功能

GPS的功能有哪些:

(1)土地利用:主要包括车辆导航、应急响应、大气物理观测、地球物理资源勘查、工程勘察、变形监测、地壳运动监测、城市规划控制等;

(2)海洋应用:包括远洋船舶航行和航路确定、实时船舶调度和导航、海洋救援、海洋探测、水文地质调查、海洋平台定位和海平面升降监测等;

(3)航空航天应用:包括航空器导航、航空遥感姿态控制、低轨道卫星轨道确定、导弹制导、航空救援和载人航天器保护检测等。

GPS在中国的应用:

北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球导航系统。它是继美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯GloNASS卫星导航系统(GloNASS)之后的第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统(BDS)与美国GPS、俄罗斯GLONASS和欧盟GALILEO一起,是联合国卫星导航委员会的公认供应商。

北斗卫星导航系统由35颗卫星组成,由空间段、地面和用户三部分组成,可全天候、全天候在全球范围内为各类用户提供高精度、高可靠性的定位、导航和定时服务,以及短消息c通信能力强,具有初步的区域导航、定位和定时能力,定位精度为10米,速度精度为0.2米/秒,定时精度为10纳秒。

中国的卫星导航系统已得到国际海事组织的认可。这是迈向其目标的一个重要步骤:在全球范围内接受,与美国全球定位系统(GPS)相媲美。

结论:

GPS在国民经济的各个领域都得到了广泛的应用。近年来,GPS在消费市场上得到了迅猛发展。基于GPS的卫星导航应用产品因其在提供位置、速度、时间等信息的便利性上难以替代,受到公众的广泛关注。由于GPS功能强大、使用方便、价格合理,可以与其他系统很好地集成,形成大量新的应用和产品,可以快速进入我们的日常工作、学习、生活和娱乐。GPS产品将成为现代信息社会的重要信息源,成为信息时代的国家基础设施之一。

GPS天线厂家实拍

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