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gps定位原理

gps定位原理(GPS定位原理)

admin admin 发表于2023-10-21 14:42:21 浏览58 评论0

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GPS定位原理

GPS 卫星发送的导航电文是每秒50位的连续的数据流,每颗卫星都同时向地面发送以下信息:系统时间、时钟校正值、自身精确的轨道数据、其他卫星的近似轨道信息、电离层模型参数和世界协调时(UTC)数据等系统状态信息。

  导航电文用于计算卫星当前的位置和信号传输的时间,从而使GPS接收机在接收导航电文后能确定自身的位置。每个卫星独自将数据流调制成高频信号,数据传输时按逻辑分成不同的帧,每一帧有1500位,传输时间需30秒。每一帧可分为五个子帧,每子帧有300位,传输时间为6秒。每25帧构成一个主帧,传输一个完整的历书需要1个主帧,也就是需要12.5分钟。一个GPS接收机要实现其功能至少要接收一个完整的历书。GPS卫星导航电文结构如下图所示:

GPS卫星定位系统的主要原理是什么

1、GPS定位本质就是GSP接收器接收GPS信号并计算出自己所在的经纬度。2、,到定点的距离等于定长的点的集合在平面内是圆,在三维空间内是一个球面;到两定点的距离差为定长的点的集合在平面内为双曲线的一支,在三维空间内是双曲面的一个面。3、两个双曲面相交是一个圆,这个圆再与第三个双曲面相交得到的是两个点,这两个点当中有一个点到地心的距离等于地球半径,即在地球表面。4、从以上可以看出,GPS定位的关键在于GPS接收器如何获取:到两颗卫星的距离差。5、每颗GPS卫星的时间是精准同步的(原子钟)。6、所在GPS卫星都在同时发送一个位模式(固定的bit流)。7、GPS接收器对两颗卫星到达的bit流进行位运算(位模式比较),得到两卫星的信号到达GPS接收器的时间差(bit数)。发送1个bit所有的时间*信号的传输速度(光速c),得到GPS到两颗卫星的距离差。

GPS技术的定位原理

GPS的基本定位原理是:卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息用户接收到这些信息后经过计算求出接收机的三维位置三维方向以及运动速度和时间信息。基于ARM的GSP定位系统,将其数据接收装置安装在待跟踪的物体上,数据接收装置通过接收GPS信号解析待跟踪物体的定位信息,数据接收装置再通过无线射频向数据处理装置发送待跟踪物体的定位信息,数据处理装置处理接收到的定位信息,实现物体远距离定位的目的。 也就是说,GPS定位是在被定位的物体或是设备上提前安装GPS装置,通过卫星去获取GPS装置的位置信息,然后将位置信息传递给控制端的一个过程。被定位端要预先安装GPS装置才可以定位,否则是定位不到的,而且装置必须得处于工作状态,

gps定位原理

通过和卫星交互获取经纬信息。GPS定位的工作原理是基于手机内置的GPS硬件直接和卫星交互来获取当前的经纬度信息,这种定位方式精确度非常高,缺点是只能在室外使用,室内基本收不到卫星信号。网络定位的基本原理是根据手机当前网络位置的三个基站进行测速,一次计算出手机和每个基站之间的距离,在通过三角定位确定出一个大概的位置,这种定位方式精确度一般,但有点是在室内和室外都可以使用。

GPS的定位原理是什么

GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。目前GPS系统提供的定位精度是优于10米,而为得到更高的定位精度,我们通常采用差分GPS技术:将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标,计算出基准站到卫星的距离改正数,并由基准站实时将这一数据发送出去。用户接收机在进行GPS观测的同时,也接收到基准站发出的改正数,并对其定位结果进行改正,从而提高定位精度。差分GPS分为两大类:伪距差分和载波相位差分。

GPS怎么定位的定位原理 通俗点

GPS模块定位原理

24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上,以12小时的周期环绕地球运行,使得在任意时刻,在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。

由于卫星的位置精确可知,在GPS观测中,卫星到接收机的距离,利用三维坐标中的距离公式,利用3颗卫星,就可以组成3个方程式,解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差,实际上有4个未知数,X、Y、Z和钟差,因而需要引入第4颗卫星,形成4个方程式进行求解,从而得到观测点的经纬度和高程。

事实上,接收机往往可以锁住4颗以上的卫星,这时,接收机可按卫星的星座分布分成若干组,每组4颗,然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位,从而提高精度。

由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差,大气对流层、电离层对信号的影响,使得民用GPS的定位精度只有10米。为提高定位精度,普遍采用差分GPS(DGPS)技术,建立基准站(差分台)进行GPS观测,利用已知的基准站精确坐标,与观测值进行比较,从而得出一修正数,并对外发布。接收机收到该修正数后,与自身的观测值进行比较,消去大部分误差,得到一个比较准确的位置。实验表明,利用差分GPS,定位精度可提高到5米。

什么是GPS模块

GPS 模块就是GPS信号接收器,它是一个可以用无线蓝牙或有线方式与电脑或手机连接,将它接收到的GPS信号传递给电脑或手机中的GPS软件进行处理。我们常说的GPS定位模块称为用户部分,它像“收音机”一样接收、解调卫星的广播C/A码信号,中以频率为1575.42MHz。GPS模块并不播发信号,属于被动定位。

GPS模块的应用关键在于串口通信协议的制定,也就是模块的相关输入输出协议格式。它主要包括数据类型与信息格式,其中数据类型主要有二进制信息和NMEA全国海洋电子协会数据信息。这两类信息可以通过串口与GPS接收机进行通信。

GPS模块通过运算与每个卫星的伪距离,采用距离交会法求出接收机的得出经度、纬度、高度和时间修正量这四个参数,特点是点位速度快,但误差大。初次定位的模块至少需要4颗卫星参与计算,称为3D定位,3颗卫星即可实现2D定位,但精度不佳。GPS模块通过串行通信口不断输出NMEA格式的定位信息及辅助信息,供接收者选择应用。

GPS导航的原理是什么

GPS导航的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。

GPS导航仪的运行依赖全球定位系统,简称GPS,它是由空间卫星、地面监控和用户接收等三大部分组成,能够帮助用户准确定位当前位置,并且根据既定的目的地计算行程,GPS导航仪通过地图显示和语音提示两种方式引导用户行至目的地的仪器,广泛用于交通,旅游等方面。

扩展资料:

GPS导航的功能

1、空间部分

GPS的空间部分是由24颗卫星组成,它位于距地表20200km的上空,运行周期为12h。卫星均匀分布在6个轨道面上,轨道倾角为55°。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星,并能在卫星中预存导航信息,GPS的卫星因为大气摩擦等问题,随着时间的推移,导航精度会逐渐降低。

2、转向语音提示

车辆只要遇到前方路口或者转弯,车载GPS语音系统提示用户转向等语音提示。这样可以避免车主走弯路。它能够提供全程语音提示,驾车者无需观察起显示界面就能实现导航的全过程,使得行车更加安全舒适。

3、显示航迹

GPS带有航迹记录功能,可以记录下用户您车辆行驶经过的路线,小于10米的精度,甚至能显示两个车道的区别。用户可以启动它的返程功能,找到路线回家。

4、测速

通过GPS对卫星信号的接收计算,可以测算出行驶的具体速度,比一般的里程表准确很多。

GPS定位原理详解

gps定位原理图

GPS卫星定位基本原理是:测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到,由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距,为了计算用户的三维位置和接收机时钟偏差,伪距测量要求至少接收来自4颗卫星的信号。通过接收机时钟得到时间差,从而知道四个信号从卫星到接收机的不准确距离,含同一个误差值,由接收机时钟误差造成,用这四个不准确距离和四个卫星的准确位置构建四个方程,解方程组就得到接收机位置。GPS卫星在空中连续发送带有时间和位置信息的无线电信号,供GPS接收机接收。由于传输的距离因素,接收机接收到信号的时刻要比卫星发送信号的时刻延迟,通常称之为时延,因此,也可以通过时延来确定距离。卫星和接收机同时产生同样的伪随机码,一旦两个码实现时间同步,接收机便能测定时延;将时延乘上光速,便能得到距离。GPS卫星发送的无线电信号采用扩频的调制方式。

GPS是如何定位的

GPS通过人造地球卫星实现高精度无线电导航的定位。

GPS定位包括伪距单点定位、载波相位定位和实时差分定位。伪距测量就是测定卫星到接收机的距离,即由卫星发射的测距码信号到达GPS接收机的传播时间乘以光速所得的距离。

载波相位测量是测定GPS卫星载波信号到接收机天线之间的相位延迟。GPS卫星载波上调制了测距码和导航电文,接收机接收到卫星信号后,先将载波上的测距码和卫星电文去掉,重新获得载波,称为重建载波。

GPS实时差分定位的原理是在已有的精确地心坐标点上安放GPS接收机(称为基准站),利用已知的地心坐标和星历计算GPS观测值的校正值,并通过无线电通信设备(称为数据链)将校正值发送给运动中的GPS接收机(称为流动站)。

GPS的特点:

1、全球,全天候连续不断的导航定位能力。GPS能为全球任何地点或近地空间的各类用户提供连续的、全天候的导航定位能力,用户不用发射信号,因而能满足多用户使用 。

2、实时导航,定位精度高,观测时间短。利用GPS定位时,在1s内可以取得几次位置数据,这种近乎实时的导航能力对于高动态用户具有很大的意义,同时能为用户提供连续的三维位置、三维速度和精确的时间信息。

3、测站无需通视:GPS测量只要求测站上空开阔,不要求测站之间互相通视,因此可节省大量的造标费用(一般造标费用占总经费的30%、50%)。

以上内容参考:百度百科—GPS