
GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)衛(wèi)星軌道高度約為20200km,定位精度可以達(dá)到10m。
GPS衛(wèi)星在空中連續(xù)發(fā)送帶有時(shí)間和位置信息的無(wú)線電信號(hào),供GPS接收機(jī)接收。由于傳輸?shù)木嚯x因素,接收機(jī)接收到信號(hào)的時(shí)刻要比衛(wèi)星發(fā)送信號(hào)的時(shí)刻延遲,通常稱之為時(shí)延,因此,也可以通過(guò)時(shí)延來(lái)確定距離。衛(wèi)星和接收機(jī)同時(shí)產(chǎn)生同樣的偽隨機(jī)碼,一旦兩個(gè)碼實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步,接收機(jī)便能測(cè)定時(shí)延;將時(shí)延乘上光速,便能得到距離。GPS衛(wèi)星發(fā)送的無(wú)線電信號(hào)采用擴(kuò)頻的調(diào)制方式。
GPS衛(wèi)星定位基本原理:測(cè)量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離,然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機(jī)的具體位置。要達(dá)到這一目的,衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時(shí)鐘所記錄的時(shí)間在衛(wèi)星星歷中查出。而用戶到衛(wèi)星的距離則通過(guò)記錄衛(wèi)星信號(hào)傳播到用戶所經(jīng)歷的時(shí)間,再將其乘以光速得到(由于大氣層電離層的干擾,這一距離并不是用戶與衛(wèi)星之間的真實(shí)距離,而是偽距。為了計(jì)算用戶的三維位置和接收機(jī)時(shí)鐘偏差,偽距測(cè)量要求至少接收來(lái)自4顆衛(wèi)星的信號(hào)。通過(guò)接收機(jī)時(shí)鐘得到時(shí)間差,從而知道四個(gè)信號(hào)從衛(wèi)星到接收機(jī)的不準(zhǔn)確距離(含同一個(gè)誤差值,由接收機(jī)時(shí)鐘誤差造成),用這四個(gè)不準(zhǔn)確距離和四個(gè)衛(wèi)星的準(zhǔn)確位置構(gòu)建四個(gè)方程,解方程組就得到接收機(jī)位置