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《汽車gps原理及其應(yīng)用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、簡單介紹汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)工作原理及主要應(yīng)用吋間：2012-10-15來源：作者：關(guān)鍵字：至導(dǎo)航系統(tǒng)I:作原理什么足汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)呢?簡單來說，它是以全球24顆定位人造衛(wèi)星為某礎(chǔ)，向全球各地全天候地提供三維位置、三維速度等信息的一種無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)（GPS原理）。那么，它又是如何工作的呢?通常我們所說的汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)由三部分構(gòu)成：一是地而控制部分，山主控站、地而天線、濫測站及通訊輔助系統(tǒng)組成。二是空間部分，由24顆衛(wèi)星組成，分布在6個軌道平
2、fti。三是用P裝置部分，山GPS接收機和衛(wèi)星天線
3、組成?，F(xiàn)在民用的定位精度可達10米內(nèi)（GPS導(dǎo)航儀）。汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的基本工作原理首先，測fi出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機之間的距離，然盾綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機的爲(wèi)體位置。要達到這一目的，衛(wèi)星的位置可以根裾星載時鐘所記錄的時間在衛(wèi)星星歷中査出。而用戶到衛(wèi)星的距離則通過記錄衛(wèi)星信號傳播到用戶所經(jīng)歷的時間，冉將K乘以光速得到（III于大氣層電離層的干擾，這-?距離并不是用P與衛(wèi)星之間的真實距離，而是偽距（PR）:當(dāng)GPS衛(wèi)星正常工作時，會不斷地用1和0二進制碼元組成的偽隨機碼（簡稱偽碼）發(fā)射
4、導(dǎo)航電文。GPS系統(tǒng)使用的偽碼一共冇兩種，分別是民用的C/A碼和軍用的P（Y）碼。C/A碼頻率1.023MHz,重復(fù)周期一毫秒,碼間距1微秒，相當(dāng)于300m;P碼頻率10.23MHz,重復(fù)周期266.4天，碼間距0.1微秒，相當(dāng)于30m。而Y碼是在P碼的葙礎(chǔ)上形成的，保密性能更佳。導(dǎo)航電文包括衛(wèi)星星歷、工作狀況、吋鐘改正、電離層時延修正、大氣折射修正等信息。它是從衛(wèi)星信號中解調(diào)制出來，以50b/s調(diào)制在載頻上發(fā)射的。導(dǎo)航電文每個主幀中包含5個了?幀每幀長6s。前三幀各10個字碼;每三
5、?秒重S—次，每
6、小時更新一次?；顑蓭珹:15000b。導(dǎo)航電文中的A容主要有遙測碼、轉(zhuǎn)換碼、第1、2、3數(shù)裾塊，其中最熏要的則為星歷數(shù)裾。當(dāng)用P接受到導(dǎo)航電文時，提取出衛(wèi)星時間并將其與自己的時鐘做對比便可得知衛(wèi)星與用戶的距離，再利用導(dǎo)航電文中的衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)推算出衛(wèi)星發(fā)射電文吋所處位置，用戶在WGS-84大地坐標系中的位置速度等信息便可得知。可見汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星部分的作用就是不斷地發(fā)射導(dǎo)航電文。然而，山于用戶接受機使用的時鐘與衛(wèi)星星載時鐘不可能總是同步，所以除了用戶的三維坐標x、y、z夕卜，還要引進一個At即衛(wèi)星
7、與接收機之間的吋間差作為未知數(shù)，然后用4個方程將這4個未知數(shù)解出來。所以如果想知道接收機所處的位置，至少要能接收到4個衛(wèi)星的信號。GPS接收機可接收到可用于授吋的準確至納秒級的時間倌息;用于預(yù)報未來兒個月內(nèi)衛(wèi)星所處概略位置的預(yù)報星歷;用于計兌定位時所需衛(wèi)星坐標的廣播星歷，精度為兒米至:兒十米（各個衛(wèi)星不同，隨時變化）；以及GPS系統(tǒng)信息，如衛(wèi)星狀況等。GPS接收機對碼的fi測就可得到衛(wèi)星到接收機的距離，由于含冇接收機衛(wèi)星鐘的誤差及大氣傳播誤差，故稱為偽距。對0A碼測得的偽距稱為UA碼偽距，精度約為20
8、米左右，對P碼測得的偽距稱為P碼偽距，精度約為2米左右。GPS接收機對收到的衛(wèi)星倌號，進行解碼或采用其它技術(shù)，將調(diào)制在載波上的倍息去掉后，就可以恢fi載波。嚴格而言，載波相位應(yīng)被稱為載波捫頻相位，它足收到的受多普勒頻移影響的衛(wèi)星信號載波相位與接收機本機振蕩產(chǎn)生信號相位之差。一般在接收機鐘確定的歷元時刻貸測，保持對衛(wèi)麗信號的跟掠，就可記錄下相位的變化值，但丌始觀測時的接收機和衛(wèi)星振蕩器的相位初值足不知道的，起始歷元的相位整數(shù)也足不知道的，即整周模糊度，只能在數(shù)裾處理屮作為參數(shù)解算。相位觀測值的精度高至毫
9、米，但前提是解出整周模糊度，因此只冇在相對定位、并冇一段連續(xù)觀測仉?yún)疾拍苁勾ㄏ辔挥^測值，而要達到優(yōu)于米級的定位精度也只能采川相位觀測值。在GPS觀測景屮包含了衛(wèi)星和接收機的鐘差、人氣傳播延遲、多路徑效應(yīng)等誤差，在定位計算時還耍受到衛(wèi)星廣播星歷誤差的影響，在進行相對定位時大部分公;R?誤差被抵消或削弱，因此定位精度將人人提商，雙頻接收機付以根據(jù)兩個頻率的觀測景抵消人氣屮電離層誤差的主耍部分，在精度耍求高，接收機間距離較遠時（大氣有明顯差別），應(yīng)選用雙頻接收機。汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)鍵指標介紹1、跟蹤靈敏度
10、。汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的跟蹤靈敏度這一參數(shù)對使用者來說是非常重耍的，因為當(dāng)使川者身在城市峽谷、隧道、地卜*停車場等奮遮擋的地方，GPS衛(wèi)星信號的強度會人大降低，如果產(chǎn)品的跟蹤靈敏度這一指標較差，就會出現(xiàn)丟失衛(wèi)星信號、失去位置信息的情況。2、定位精度。GB/T19392-2003中規(guī)定系統(tǒng)定位精度應(yīng)小于50m（2DRMS量度）。定位精度差的產(chǎn)品在路網(wǎng)相對密集的城市地區(qū)，GPS導(dǎo)航就顯得較為W難，以致導(dǎo)航儀識別不了“掉尖”、“左右車道”、“高架橋”、“立交分道
