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他怎么知道你在哪?GPS定位基本事理详解_距离_暗记

南宫静远 2024-12-01 07:47:24 0

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求解:待测点的位置;

答案:待测点是个圆

他怎么知道你在哪?GPS定位基本事理详解_距离_暗记 互联网

条件:1.两个已知点测试(两个圆心),2.待测点和已知点的间隔r1和r2;

条件:1.两个已知点测试(两个圆心),2.待测点和已知点的间隔r1和r2;

求解:待测点的位置;

答案:待测点是A和B

条件:1.三个已知点测试(三个圆心),2.待测点和已知点的间隔r1和r2和r3;

求解:待测点的位置;

答案:待测点是A

GPS定位基本事理:待测点相称于A点,待测点与卫星1的间隔为r1,待测点与卫星2间隔为r2,待测点与卫星3间隔为r3,三个圆自然会汇聚到一个点上,也便是A点。

根本知识:

组成部分:地面监控系统+卫星+待测设备=待测设备的位置

地面监控系统:紧张浸染是检测和掩护卫星的,在此不做过多先容,有兴趣的同学可以去理解一下干系知识,由于关键时候(战役期间)会影响定位精准度的。

卫星:总数24颗,分布在6个轨道上(21颗利用,3颗备用)在一直的环绕地球迁徙改变,事情任务一方面是从监控站获取卫星编号,位置和韶光等信息的指令,另一方面是连续发送带有运行轨道、卫星时钟的改正参数、电离层延迟改动参数及卫星的事情状态等信息的二进制码导航电文,供GPS吸收机吸收。

待测设备:接管卫星旗子暗记,根据旗子暗记的传播韶光打算出吸收机和卫星的间隔,进而解算出吸收机自己的位置。

C/A码:粗码/捕捉码Coarse Acqusition Code,数码率1.023Mbt/s,只调制在L1(1575.42MHz)上,一样平常给民用。

P码:精码Precise Code,数码率10.23Mbt/s,调制在L1(1575.42MHz)和L2(1227.6MHz)上,不易受滋扰,给军用。

GPS与待测点直接的间隔的打算:

方法一:伪距丈量

事理:通过丈量导航电文从卫星发射到待测设备吸收的韶光差△t,有已知光速V,利用公式D(间隔)=V(光速)t(韶光差)△t,就可以确定伪距。
安装以上常规定位事理试想一下,一颗卫星可以确定一个圆形,两颗卫星可以确定两个圆,三颗卫星可以确定三个圆,三圆交界点便是测试待测点位置。

三维空间中,每一颗卫星对应一个三维坐标(X,Y,Z),而各个卫星的xyz坐标为已知数,即可度根据空间间隔公式“根号下(x1-x2)^2+(y1-y2)^2+(z1-z2)^2”=d算出卫星到待测设备的间隔d,这样通过四颗以上定位卫星就可以列出关于属X,Y,Z和△t的4个以上方程组,解方程组就可以算出X,Y,Z,这样位置出来了。

每一卫星播发一个伪随机测距码旗子暗记,该旗子暗记大约每1毫秒播发一次,吸收设备同时复制出一个同样构造的旗子暗记并与吸收到的卫星旗子暗记比拟,根据比对可以推算出延迟多少永劫光△t,由旗子暗记的延迟韶光(△t)推算出卫星至吸收设备的伪距,同时吸收设备的时钟应与卫星钟校时。

方法二:载波相位丈量

事理:通过丈量从GPS卫星发射的原始载波相位到待测设备吸收的载波相位之差,得到载波传输间隔。
和测试伪距事理一样打算待测点和卫星之间的间隔,利用多个方程式打算待测点XYZ坐标。

大略逻辑图如下,详细算法不做过多详解,有兴趣的同学可以去理解。

来源:21ic电子网

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