GPS系统与GPS接收器

北丐

普通会员
2005-10-03
28
0
0
什么是GPS系统?
GPS系统是由美国国防部设计和资助的精巧卫星导航系统,包含了24颗能持续发送地理位置海拔高度和时间信号的卫星,这些卫星平均分布运行在六个轨道上。一般来说,在地面上的GPS接收器能接收5~12个卫星信号,而为了获得地面上的定位坐标,至少需要4个卫星信号,三个用来确定GPS接收器的纬度、经度和海拔高度,第四个则提供同步校正时间。全球定位系统由三部分构成:
1. 太空卫星部份:由 24 颗绕极卫星所组成,分成六个轨道,运行于约 20200公里的高空,绕行地球一周约12小时。每个卫星均持续着发射载 有卫星轨道数据及时间的无线电波,提供地球上的各种接收机来应用。
2. 地面管制部份:这是为了追踪及控制上述卫星运转,所设置的地面 管制站,主要工作为负责修正与维护每个卫星能保持正常运转的各项参 数数据,以确保每个卫星都能提供正确的讯息给使用者接收机来接收。
3. 使用者接收机:追踪所有的 GPS卫星,并实时地计算出接收机所在 位置的坐标、移动速度及时间,CELL各款BT-GPS 即属于此部份。
* 我们一般民间所能拥有及应用的,就是第三部份。

使用GPS是否需要付费?
不需要。在民用范围内,GPS卫星信号可实现永久性的全天候免费开放,因此只要一次性购买GPS接收机,而不需要再支付卫星信号服务费用。

什么是蓝牙GPS接收器?
蓝牙GPS是通过无线蓝牙传输的方式把数据传输给显示终端设备的一种接收机器,它捕获太空中的GPS信号,再将接收到的信号进行处理,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,以及人为的SA保护政策,使得民用GPS的定位精度只有100米。

一套完整的导航系统包含哪些设备?
包括GPS接收机、地图显示终端设备(手机、掌上电脑或笔记本电脑等)、应用软件(导航软件、地图软件等)。

蓝牙GPS的适用对象?
具有蓝牙接口的手持或移动设备,比如掌上电脑PDA、智能手机和笔记本电脑。 假如笔记本没有蓝牙接口,可以另外购买蓝牙模块(如USB蓝牙适配器)。

使用GPS有哪些注意事项?
由于卫星是处在相当高的运行轨道上,其传送的讯号是相当的微弱,因此它不像一般通讯无线电或手机等可在室内使用或收到讯号,在使用时需注意下列事项:
1.需在室外及天空开阔度较佳之地方才能使用,否则若大部份之卫星信号被建筑物、金属遮盖物、浓密树林等所阻挡,接收机将无法获得足够的卫星讯息来计算出所在位置之坐标。
2.请勿在具 1.57 GHz 左右之强电波环境下使用,因此环境易将卫星讯号遮盖掉,造成接收机无法获得足够的卫星讯息来计算出所在位置之坐标,尤其是高压电塔下方。
3.单纯 GPS 所计算出的高程值,并非是我们一般所说的海拔高度及气压计量测的飞行高度,原因在于所使用的海平面基准点不同,因此在使用时请务必注意此点。

什么是SA?
全球定位系统GPS标准定位的人为误差:SA (Selective Availability)已于公元2000年5月1日午夜停止。标准定位精度随之大幅提升。
Selective Availability(SA)为针对CA电码所附加之人工误差,其目的在使非美国军方之使用者无法在实时状态下达成原系统所提供的定位精度。在SA存在的状态下,标准定位(Standard Positioning Service, SPS)之定位精度为95%误差,平面100公尺,高程156公尺。自五月一日子夜,实际上的UTC凌晨4.00时左右,SA已正式完全关闭,精度随之立即提升。

AGPS 室内定位精度? 1. GSM : 由于基地台是 50W,手机 2W,基地台之间距离一般至少是几公里远,所以定位出来的位置至少是 300公尺内所有的大楼内或房子内都有可能。
2. PHS : 由于手机(小灵通)约 20mW(1W=1000mW),基地台之间距离是约200公尺远,所以定位出来的位置至少是 100公尺内所有的大楼内或房子内都有可能。

Cold start的条件:
接收器在没有任何准确数据的状况下启动
• 粗略星历(almanac)未知
• 精准星历(ephemeris)未知
• 大概位置未知
• 大概时间未知

HOT start的条件:
接收器在有准确的精准星历状况下启动
• 精准星历(ephemeris)接收时间 小于4 小时
• 水平位置误差 小于 100公里
• 时间误差小于5分钟

关于定位系统现在有:
1. GPS (美国)
2. GLONASS (俄罗斯)
3. Galileo伽利略 (欧洲):中国有加入该计划
4. 北斗(中国):仅为初级起步系统,未开放大规模民用

而辅助定位系统目前有
1.WAAS(美国) :信号仅覆盖北美洲
2.EGNOS(欧洲)
3.MSAS(日本)

关于卫星的编号,也就是所谓的PRN
1~37号卫星是GPS
38~61是GLONASS
62~119是伽利略与其它未来会加入的定位卫星
120~138 WAAS同步卫星
139~210未来GNSS
 

附件