《第4章 GPS卫星信号和GPS信号接收机2》.pptVIP

第4章 GPS卫星信号和GPS信号接收机 §4.1 GPS卫星信号 §4.2 GPS信号接收机概述 复习思考题 §4.2 GPS信号接收机概述 一、GPS接收机的基本概念 （一）定义 （二）GPS接收机的组成 二、 GPS接收机的信号通道 三、 GPS接收机的分类 四、GPS接收机的工作原理 （一）定义 “能够接收、跟踪、变换和测量GPS卫星导航定位信号的无线电接收设备。” （二）GPS接收机的组成 GPS接收机天线单元 GPS接收机主机单元 变频器及中频放大器 信号通道 存储器 微处理器 显示器 电源 （二）GPS接收机的组成 把GPS接收机作为一个用户测量系统： 硬件部分 接收机天线、主机和电源等硬件设备； 软件部分 支持接收机硬件实现其功能，并完成各种导航和测量任务的软件 机内软件：控制接收机对卫星信号的跟踪、处理和量测的软件，以及固化在中央处理器中的自动操作程序等 GPS数据测后处理软件包 三、 GPS接收机的分类 三、 GPS接收机的分类 三、 GPS接收机的分类 三、 GPS接收机的分类 三、 GPS接收机的分类 三、 GPS接收机的分类 GPGLL解析 表示经纬度定位数据 $GPGLL 起始标识 3111.90722 纬度，北纬31.119072度。 N 表示北半球，如果是S则表示南半球。 12137.51645 经度，东经121.3751645度。 E 表示东经，如果是W则表示西经。 102219.00 UTC 时间 北京时间需要再加8小时，所以应该是18:22:19。 A 表示有效定位，如果是V就表示无效定位。 A 表示GPS锁定 *69 表示校验和 三、 GPS接收机的分类 GPGSV解析 表示观测到的GPS卫星的数据 $GPGSV 起始标识 观测数据的行数，这里是2，因此有两行$GPGSV开头的数据。 观测数据的行数索引，本行为第一行。 08 观测到的卫星个数。 02 卫星编号。 34 海拔，34度。 133 方位角，133度。 37 SNR（信噪比），37dBHz。 26,78,242,46 这是卫星编号为26的卫星数据，格式同上。 06,32,275,45 这是卫星编号为06的卫星数据，格式同上。 15,68,237,43 这是卫星编号为15的卫星数据，格式同上。 *72 表示校验和 三、 GPS接收机的分类 $GPVTG,,T,,M,0.000,N,0.000,K,A*23 GPVTG解析 表示速度及方位角 $GPVTG 起始标识 空数据 表示方位角 T 表示真北 空数据 表示方位角 M 表示磁北 0.000 表示速度 N 表示速度单位，节。 0.000 表示速度 K 表示速度单位，千米每小时 A 表示GPS 锁定 *23 表示校验和 三、 GPS接收机的分类 导航型接收机 用于运动载体的导航 特点： 可以实时给出载体的位置和速度 一般采用C/A码伪距测量，单点实时定位精度较低，一般为士25m 价格便宜，应用广泛 根据应用领域的不同： 车载型—用于车辆导航定位 航海型—用于船舶导航定位 航空型—用于飞机导航定位 星载型—用于卫星的导航定位 测地型接收机 主要用于精密大地测量和精密工程测量 特点： 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 单频接收机 只能接收L1载波信号； 因此，只能利用L1载波相位观测值以及调制在L1载波上的C/A码、P（Y）码进行定位； 由于单频接收机不能有效消除电离层延迟影响，因此单点定位的精度较差； 在静态相对定位中，一般只适用于短基线（小于15km）的精密相对定位。 双频接收机 可以同时接收L1、L2载波信号； 因此，可以利用L1 、L2载波相位观测值以及调制在L1 、L2载波上的C/A码、P1（Y）码、 P2（Y）码进行定位； 利用双频观测值可以很好地消除电离层延迟的一阶项影响。因此双频接收机可用于长达几千公里的精密定位。 码相关型接收机――有码接收机 通过产生与所测卫星的测距码结构完全相同的复制码，实现接收码与复制码的最大相关，来测定卫星信号到达信号接收机天线的传播时间，进而获得伪距观测值。 C/A码接收机 P码接收机 平方型接收机――无码接收机 利用平方技术去掉调制码，来恢复载波（半波），然后，通过测定接收机内产生的参考载波信号与接收到的卫星载波信号之间的相位差，来获取载波相位观测值。 平方型接收机无需解码，因而不必掌握测距码的结构，故也称为无码接收机。 混合型接收机 综合利用码相关技术和平方技术的优点，既可以得到码相位观测值，也可以得到精密的载波相位观测值。 目前，在测量工作中使用的测地型接收机多属这种类型。