GPS接收机工作原理
- 格式:ppt
- 大小:6.37 MB
- 文档页数:69


GPS接收机操作规程
一、基本概念和原理:
1.GPS(全球定位系统)接收机是一种利用卫星信号确定地理位置的设备。它通过接收来自卫星的信号,并计算出自身在地球上的位置坐标。
2.GPS接收机工作原理是利用三个或以上的卫星信号进行定位,在接收到卫星信号后,通过测量信号的传播时间差来计算自身的位置。
二、操作前的准备:
1.确保GPS接收机的电量充足,如电量不足应及时充电。
2.确定所需的定位模式,包括实时定位、差分定位等。根据实际需求选择合适的定位模式。
3.确保GPS接收机的天线没有受到遮挡,以确保能够接收到卫星信号。
4.查看接收机的操作说明书,了解接收机的各个功能、按钮和界面。
三、GPS接收机的操作步骤:
1.打开GPS接收机的电源开关,等待接收机启动完成。
2.设置定位模式:根据实际需要选择合适的定位模式,一般选择实时定位模式。
3.设置卫星系统:根据实际情况选择要接收的卫星系统,一般选择GPS和GLONASS卫星系统。
4.等待接收卫星信号:在开阔地段等待接收机接收到足够数量的卫星信号。接收机通常会显示接收到的卫星数量。 5.设置使用单位:根据实际需求选择合适的坐标和距离单位。
6.进行定位测量:接收机接收到足够数量的卫星信号后,可以进行定位测量。一般可以通过操作面板上的按钮来启动测量功能。
7.等待定位结果:接收机会进行计算,并显示定位结果,包括经度、纬度、海拔高度等信息。
8.定位结果的准确性:在定位结果中会显示定位的准确性,一般以位置精度和时间精度来表示。较低的位置精度和时间精度表示定位结果较为准确。
9.定位结果的记录和存储:可将定位结果记录下来,可以通过接收机的存储功能将结果保存到接收机的存储设备中,也可以通过其他设备进行记录。
10.关闭GPS接收机:在使用完毕后,应及时关闭GPS接收机的电源开关,以节省电量。
四、注意事项:
1.使用时应避免阻挡GPS接收机的天线,以确保能够正常接收到卫星信号。
回顾一下GPS芯片近年来的发展历史,随着GPS 与其它产品相继结合,且强调终端产品体积讲求轻薄短小定位精准,GPS 芯片走向系统单芯片化已是必然趋势。目前厂商针对GPS 单芯片化的作法,可分射频或基频单一芯片,并整合了更多功能性。
GPS Baseband DSP 芯片是关键
谈到GPS 芯片主要关键技术,这包括负责信号处理-基频(Baseband)及接收信号-射频(RF)。由于GPS 信号频率(1575.42MHz)来自于距离地面2 万公里的高空,信号十分不稳定,因此当天线接收信号后经过一连串信号放大、过滤噪声、降频、取样等过程(RFfront end),再经过RF 后,信号进入基频处理部分,将前段取样的数字信号经过运算、输出以便于用户接口使用,其中GPS Baseband DSP 芯片就是核心组件,负责地址信号的处理。
综合以上来看,射频与基频2个部分,包含微处理器Microprocessar)、低噪声放大器(LowNoise Amplifier;LNA)、数字部分(Digital ection)、射频部分(RF Section)、天线(Antenna Ele-ment)、输出入驱动器(GPIO andDrivers),以及微处理器周边电路(Pro-cessor peripherals)几个重要组件。
在射频芯片部分,已有多家厂商将放大器、滤波器、降频器、频率合成器及振荡器等整合在一块芯片上;在基频部分,则是整合了CPU、内存(DRAM、SRAM、Flash)、电源管理及时钟等。
因此,我们看到GPS 的芯片尺寸逐渐缩小,未来GPS 设备产品将会越来越蓬勃发展,芯片需求量越来越大。
目前,GPS 芯片应用则开始用在各个领域,或是特殊的个人携带装置,例如老人、儿童用的追踪器上。而GPS 芯片也可能与其它功能,例如蓝牙、USB 等整合。目前全球投入GPS 芯片开发的还是以国外厂商居多,如SiRF、TI、Xemics、Freescalc、STM等大厂均推出GPS 芯片,其中价钱最为公道的,质量最好的为数广州鑫图科技有限公司的模块了。
GPS接收机基本工作原理
4.4.1 GPS接收机的分类
1.按接收机的用途分类 按用途接收机可分为:
(1) 导航型接收机
此类型接收机主要用于运动载体的导航,它可以实时给出载体的位置和速度。这类接收机一般采用C/A码伪距测量,单点实时定位精度较低一般为±25m,有SA影响时为±100m。这类接收机价格便宜,应用广泛。根据应用领域的不同,此类接收机可以进一步分为:
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。由于飞机运行速度快,因此,在航空用的接收机要求能适应高速运动。
星载型——用于卫星的导航定位。由于卫星的运动速度高达7公里/s以上,因此对接收机的要求更高。
(2) 测地型接收机
测地型接收机主要用于精密大地测量和精密工程测量。这类仪器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。
(3) 授时型接收机
这类接收机主要利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时,常用于天文台及无线电通讯中时间同步。
2.按接收机的载波频率分类
(1) 单频接收机
单频接收机只能接收L1载波信号,测定载波相位观测值进行定位。由于不能有效消除电离层延迟影响,单频接收机只适用于短基线(<15km)的精密定位。
(2) 双频接收机
双频接收机可以同时接收L1,L2载波信号。利用双频对电离层延迟的不一样,可以消除电离层对电磁波信号延迟的影响,因此双频接收机可用于长达几千公里的精密定位。 3.按接收机通道数分类
GPS接收机能同时接收多颗GPS卫星的信号,为了分离接收到的不同卫星的信号,以实现对卫星信号的跟踪、处理和量测,具有这样功能的器件称为天线信号通道。根据接收机所具有的通道种类可分为:
(1) 多通道接收机
(2) 序贯通道接收机
(3) 多路多用通道接收机
4.按接收机工作原理分类
(1) 码相关型接收机
码相关型接收机是利用码相关技术得到伪距观测值。
GPS 原 理 与 应 用 学 习 报 告
学号: 2011701011
学院: 国土资源工程学院
专业: 测绘工程
姓名: 刘 小 军
指导教师: 吴 学 群
全球定位系统(GPS)技术的发展现状及未来发展趋势
全球定位系统(GPS)作为新一代卫星导航与定位系统,以其全球性、全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,在我国大地测量、工程测量、水利、电力、交通、资源勘探和航海等领域有着广泛的应用。可以说,GPS技术给我国的测绘领域带来了一场深刻的技术革命。在国家重点工程“三峡工程、青藏铁路、西气东输”等重大项目的建设中,GPS接收机被用来进行控制测量、地形测量、地质灾害预警和滑坡检测等工作,在保证工程质量和加快工程建设方面发挥了重要作用。此外,GPS技术在民用领域发展潜力巨大,伴随着车载GPS导航系统的大量应用和GPS手机的出现,GPS也在逐步走入我们的生活,这是未来GPS市场的巨大增长点。 山东省计量科学研究院作为全国第一个建立“GPS接收机校准装置”的省级计量机构,多年来一直跟踪GPS技术的最新发展,并对当前GPS技术的发展现状和未来发展趋势进行了研究和探讨。
一 GPS技术的发展现状
目前GPS技术的发展特点主要表现为以下三个方面:
1 GNSS系统是当前卫星导航技术的热点:
随着全球卫星导航技术的不断发展,俄罗斯、中国和欧盟也都在建立自己的卫星导航系统,GPS一词也正在被GNSS(Global Navigation Satellite System)一词所取代。GNSS包含了美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的Compass(北斗)、欧盟的GALILEO系统,可用的卫星数目将达到100颗以上,可以说过去美国GPS一统天下的局面将被逐步打破。