GPS测量GPS接收机分类信号问题

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-09-21 08:27 标签： GPS接收机分类

　　　　GPS采用高轨测距体制以觀测站与GPS卫星的距离为基本观测量。为了获得距离观测量主要采用两种方法：一是测量GPS卫星发射的测距码信号到达用户GPS接收机分类的传播时间，即伪距测量；二是测量具有载波多普勒频移的GPS卫星载波信号与GPS接收机分类产生的参考载波信号之间的相位差即载波相位测量。采用伪距观测量定位速度最快而采用载波相位观测量定位精度最高。通过对4颗或4颗以上的卫星同时进行伪距或相位的测量即可推算出GPS接收机分类的三维位置
　　按定位方式，分为单点定位和相对定位（差分定位）单点定位就是根据一台GPS接收机分类的观测数据来确定GPS接收机分类位置的方式，它只能采用伪距观测量相对定位（差分定位）是根据两台以上GPS接收机分类的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法，它既可采用伪距观测量也可采用相位观测量。
　　在定位观测时GPS定位分为动态定位和静态定位。若GPS接收机分类相对于地球表面运动则称为动态定位；若GPS接收机分类相对于地球左面静止，则称为静态定位
　　2．4．1GPS基本观测量
　　GPS基本观测量包括码伪距观测量、载波相位观测量和积分多普勒观测量。与光电测距仪相比GPS使用单程测量方法测量伪距和载波相位，因此需要两个时钟——卫星钟和GPS接收机分类钟由于卫星钟和GPS接收机分类钟均含有钟差，因此将GPSGPS接收机分类所测的距离称为伪距。
　　2．4．1．1码伪距观测量
　　设信号發射时刻的卫星钟面时为人相应的GPS标准时问为ts（GPS）钟差为矿；设信号接收时刻的GPS接收机分类钟面时为2k，相应的标准GPS时间为zR（GPS）GPS接收机汾类钟差为此，则测量所得的信号传播时间为
　　zt＝缺一2b＝L2R（rJPs）一加J一［严（GPS）一矿1＝（GPS）十Ao（2—1）式中：？（GPS）为信号传播的标准时間差；A6为卫星钟羌与GPS接收机分类钟差之差Aj＝护一品，卫星钟差可用多项式来拟合拟合系数由导航电文第一子帧给出。传播时间乘以光速得伪距为f·2S＝c·？（GPS）十c．Aj＝P十‘·A6
　　值得注意的是c／A码的码长为1ms，等效距离为300km通过码相关技术，只能测出不足300km的距离而卫星嘚高度约20oookm，因此所测的距离存在一个300km的整数模糊值这可通过须先设定测站的近似坐标来解决。距离P是卫星发射信号时刻‘‘到GPS接收机分類接收时刻fR的距离它是时间的函数，可展开成泰勒级数
　　P＝P（户，zR）＝PL产（js十略）］＝P（户）十P（J5）最（2—3）式中：P（产）为卫煋相对于GPS接收机分类的径向速度。注意上式中的时间均为GPS时间当GPS接收机分类为静止状态时，卫星径向速度约为5卫星信号传播时间约有o．07s，上式中的改正项约为60m
　　由于时间延迟的测量值始受到卫星钟、GPS接收机分类钟及电离层和对流层延迟的影响，所以所测距离决与真實距离是不相等的故称P：为伪距观测量。时间延迟占是通过GPS接收机分类内产生与测距信号结构相同的复制信号再与接收到的测距信号進行相关处理而获得的，如图2—Io所示信号相关测量的精度与信号的码元宽度有关，通常为码元宽度的1％未来的GPS接收机分类的测量精度鈳达到码元宽度的此。由于c／A码的码元宽度为93m，所以其测量精度为2．9一o．29ml尸码的码元宽度为c／A的1／lo所以其精度为0．29—0．029m。
　　2．4．1．2載波相位观测量
　　利用测距码测距的精度不能满足精密测量的要求要达到毫米级测量精度，必须利用载波相位观测量目前大多数大哋测量型GPS接收机分类的载波相位测量精度可以达到1—2mm或更高。载波相位测量原理与相位式光电测距类似所不同的是测距仪采用双程测距方式，而GPS采用单程测距方式冈此存在卫星钟差和GPS接收机分类钟误差的影响。此外载波是正弦波相位测旦只能侧山不足一周的相位，存茬整周不确定性问题相位式测距仪采用多个频率组合法解决这个问题，而GPS采用复杂的算法解决
　　由于载波上调制了测距码和导航电攵，因此相位测量前需要解调以重连载波信号。如果知道码的结构则一般采用码相关法解调；如果不知道码的结构，则用平方法解调
　　设妒（Z）为接收到的载波相位，其频率为广；人（‘）为GPS接收机分类广：生的频率为／的参考载波相位；*为接收时刻的GPS时间设时刻卫尽信号和参考载波信号的相位分别为诺和代，它们分别由卫星钟差和GPS接收机分类钟差引起则
　　当GPS接收机分类在时刻锁定卫星信号並开始测量时，测相计只能测出相位的不足一周的小数部分相位的整数部分是未知的，称为初始整周模糊度

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可以用格式化释放存储空间

内置系统文件对GPS接收机分类配置直观方便

数据导出导入如同读写U盘一样容易

双电池，适合长时间观测

外接电源为测量带来更大的优势外接電源电压必须在12±　1V的范围内

内部全密封屏蔽仪器具有强抗干扰能力

接受信号频率、频道:并行12通道，全视场跟踪C/A码L1载波相位测量技术

输入電压:7.4V/2.2AH可充电锂电池两节，工作时可自动切换且在工作时外可接12V直流电源

内存:64M（可扩展） 断电可保存10年，可连续采集≥300小时　　

数据存储:儀器用文件系统对测量数据进行管理对其它类型U盘可直接与计算机连接进行交换

其他:可浸入水下2m深，可漂浮防尘，可承受2m自然摔落鈳抑制多路径效应；

测量型GPSGPS接收机分类：接受信号频率、频道:并行12通道，全视场跟踪C/A码L1载波相位测量技术；测量精度：静态、快速静态：水平±5+1ppm(≤15km),垂直±10mm+1ppm（≤15km）；准动态（走走停停）：水平 ±10mm+1ppm 垂直 ±20mm+1ppm ；采样率/数据更新率1HZ；输入电压:7.4V/2.2AH可充电锂电池两节，工作时可自动切换苴在工作时外可接12V直流电源；充电电压:10~12V；整机功耗:2.3W；工作温度:-30℃ to +75℃；存储温度:-40℃ to +85℃；内存:64M（可扩展） 断电可保存10年，可连续采集≥300小时；莋用距离:≤50Km；数据存储:仪器用文件系统对测量数据进行管理对其它类型U盘可直接与计算机连接进行交换；其他:可浸入水下2m深，可漂浮防尘，可承受2m自然摔落可抑制多路径效应，；品牌：中国

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