常规定位的基本原理:条件:1.已知点测试(圆心); 2.被测点与已知点R1之间的距离;解决方案:要测量的点的位置;答案:被测点是一个圆形条件:1.两个已知点测试(两个圆心); 2.被测点与已知点之间的距离r1和r2;编辑条件:1.两个已知点测试(两个圆心); 2.要测试的点以及已知点的距离r1和r2;求解:要测量的点的位置;答案:待测点是A和B。
条件:1.测试三个已知点(三个圆心); 2.待测点和已知点的距离r1,r2和r3;求解:要测量的点的位置;答案:待测点是AGPS定位的基本原理:待测点与点A等效,待测点到卫星1的距离为r1,待测点到卫星的距离2是r2,要测量的点到卫星3的距离是r3。
这三个圆圈自然会收敛于一个点,即A点。
基本知识:组成部分:地面监视系统+卫星+被测设备=被测设备的位置地面监视系统:主要功能是检测和维护卫星,此处无需过多介绍,感兴趣的学生可以去查找相关知识,因为关键时间(战时)会影响定位的准确性。
卫星:总共24颗卫星,分布在6个轨道(已使用21颗,备用3颗)在地球上不断旋转。
一方面,任务是从监视站获取指令,以获取诸如卫星编号,位置和时间之类的信息,另一方面,它不断发送带有诸如轨道之类信息的二进制代码导航消息, GPS接收器接收的卫星时钟校正参数,电离层延迟校正参数以及卫星的工作状态。
被测设备:接收卫星信号,根据信号的传播时间计算出接收机与卫星之间的距离,然后计算出接收机自身的位置。
C / A码:粗采集码,码率1.023Mbt / s,仅在L1(1575.42MHz)上调制,通常用于民用。
P码:精确码,码率10.23Mbt / s,在L1(1575.42MHz)和L2(1227.6MHz)上调制,不易受到干扰,被军方使用。
GPS与被测点之间的直接距离的计算:方法1:伪距测量。
原理:通过测量从卫星发送导航消息到接收被测设备的时间差Δt,可以使用公式D(距离)= V(光速)* t(已知光速为V时的时间差Δt。
想象一下安装上述常规定位原理。
一颗卫星可以确定一个圆圈,两颗卫星可以确定两个圆圈,三颗卫星可以确定三个圆圈。
三个圆的交点是要测量的测试点的位置。
在三维空间中,每个卫星对应一个三维坐标(X,Y,Z),每个卫星的xyz坐标是已知数,可以根据“根下的空间距离公式”计算符号(x1-x2)^ 2 +(y1-y2)^ 2 +(z1-z2)^ 2” = d计算从卫星到被测设备的距离d,这样,通过四个以上的定位卫星,您可以可以列出X,Y,Z和△t。
如果有四个以上的方程,则可以通过求解方程来计算X,Y,Z,因此位置不正确。
每颗卫星广播一个伪随机测距码信号,大约每1毫秒广播一次。
接收设备同时复制具有相同结构的信号,并将其与接收到的卫星信号进行比较。
根据比较,可以计算延迟。
△t,根据信号延迟时间(△t)计算从卫星到接收设备的伪距,应使用卫星时钟校准接收设备的时钟。
方法2:载波相位测量。
原理:通过测量从GPS卫星发送的原始载波相位与被测设备接收到的载波相位之间的差,可以得出载波传输距离。
以与测试伪距原理相同的方式计算待测点与卫星之间的距离,并使用多个方程式来计算待测点的XYZ坐标。
简单的逻辑图如下,具体算法将不再详细说明