GPS基礎(chǔ)知識(shí)掃盲集錦
發(fā)布日期:: 2012/1/10 作者來源:: GPS報(bào)/衛(wèi)通達(dá)
GPS應(yīng)用知識(shí)
1.GPS系統(tǒng)組成
GPS gloabal Positioning System，這是美國建的。主要分三大塊，地面的控制站、天上飛的衛(wèi)星、咱們手里拿的接收機(jī)。
先說說設(shè)備， 衛(wèi)星是美國準(zhǔn)備好的，至于主控站，當(dāng)然在老美的本土了，在科羅拉多。三個(gè)地面天線，五個(gè)監(jiān)測站，分布在全球。主要是收集數(shù)據(jù)，計(jì)算導(dǎo)航信息，診斷系統(tǒng)狀態(tài)，調(diào)度衛(wèi)星這些雜事。天上，有27顆衛(wèi)星，距離地面20200公里。27顆衛(wèi)星有24顆運(yùn)行，3顆備用。這些衛(wèi)星已經(jīng)更新了三代五種型號(hào)。衛(wèi)星發(fā)射兩種信號(hào)：L1和L2。L1:1575.42MHZ, L2:1227.60MHZ。衛(wèi)星上的時(shí)鐘采用銫原子鐘或銣原子鐘，計(jì)劃未來用氫原子鐘。手里，就是接收機(jī)了。大大小小，千姿百態(tài)，有袖珍式、背負(fù)式、車載、船載、機(jī)載什么的。一般常見的手持機(jī)接收L1信號(hào)，還有雙頻的接收機(jī)，做精密定位用的。
2.關(guān)于GPS接收機(jī)
GPS現(xiàn)在一般都是12通道的，可以同時(shí)接收12顆衛(wèi)星。早期的型號(hào)，比如GARMIN 45C就是8通道。GPS接收機(jī)收到3顆衛(wèi)星的信號(hào)可以輸出2D(就是2維)數(shù)據(jù)，只有經(jīng)緯度，沒有高度，如果收到4顆以上的衛(wèi)星，就輸出3D數(shù)據(jù)，可以提供海拔高度。但是因?yàn)榈厍蜃约旱膯栴}，不是太標(biāo)準(zhǔn)的圓，所以高度數(shù)據(jù)有一些誤差?，F(xiàn)在有些GPS接收機(jī)內(nèi)置了氣壓表，比如etrex的SUMMIT和VISTA，這些機(jī)器根據(jù)兩個(gè)渠道得到的高度數(shù)據(jù)綜合出最終的海拔高度，應(yīng)該比較準(zhǔn)確了。
GPS接收機(jī)的第一次開機(jī)，或者開機(jī)距離里上次關(guān)機(jī)地點(diǎn)超過800KM以上，因?yàn)榻邮諜C(jī)里存儲(chǔ)的星歷都對(duì)不上了，所以要在接收機(jī)上重新定位。
GPS接收機(jī)的使用要在開闊的可見天空下，所以，屋里就不能用了。手持GPS的精度一般是誤差在10米左右，就是說一條路能看出走左邊還是右邊。精度主要依賴于衛(wèi)星的信號(hào)接收，和可接收信號(hào)的衛(wèi)星在天空的分布情況，如果幾顆衛(wèi)星分布的比較分散，GPS接收機(jī)提供的定位精度就會(huì)比較高。
3.定位精度
談到定位精度，就得說說SA和AS.
什么是SA，AS呢？
GPS的信號(hào)有兩種C/A碼，P碼。
C/A碼的誤差是29.3m到2.93米。一般的接收機(jī)利用C/A碼計(jì)算定位。美國在90代中期為了自身的安全考慮，在信號(hào)上加入了SA (Selective Availability)，令接收機(jī)的誤差增大，到100米左右。在2000年5月2日，SA取消，所以，咱們現(xiàn)在的GPS精度應(yīng)該能在20米以內(nèi)。
P碼的誤差為2.93米到0.293米是C/A碼的十分之一。但是P碼只能美國軍方使用，AS(Anti-Spoofing)，是在P碼上加上的干擾信號(hào)。
總之，老美也是挺累的。發(fā)了一大堆衛(wèi)星用于軍用定位。然后覺得不值，想賺點(diǎn)錢，于是開發(fā)信號(hào)給民用，精度還不能太高，可精度低了大家又罵娘。因?yàn)镚PS掌握在老美的手中，雖說免費(fèi)使用，可是其他國家用著也不踏實(shí)，前兩天打阿富漢是，美國就把該地區(qū)的GPS信號(hào)做了處理，定位精度變低。
俄羅斯有自己的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GLObal NAvigation Satellite System)。歐洲也要發(fā)展自己的定位系統(tǒng)NAVSAT。中國也有自己的衛(wèi)星定位，叫北斗，是雙星系統(tǒng)，只能定位自己國家和附近的地區(qū)，而且目前只用于軍方。
整理：洪麓豐
