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衛星定位系統的類型

GPS衛星接收機有很多種,按型號分為測地型、全站型、授時型、手持式和集成型。按用途分為車載、船載、機載、衛星載、導彈載。

用途分類這種接收機主要用於移動載體的導航,可以實時給出載體的位置和速度。這類接收機壹般采用C/A碼偽距測量,單點實時定位精度較低,壹般為10 m,有SA影響時為100 m。這種接收器價格便宜,應用廣泛。根據不同的應用領域,這類接收機可進壹步分為:

車載式——用於車輛導航定位;

航海型——用於船只的導航和定位;

航空型-用於飛機導航和定位。由於飛機運行速度快,要求航空用接收機適應高速運動。

星載型-用於衛星導航和定位。因為衛星的速度在7km/s以上,所以對接收機的要求更高。這種接收機主要利用GPS衛星提供的高精度時間標準來授時,常用於天文臺和無線電通信中的時間同步。

根據接收機的載波頻率,雙頻接收機可以同時接收L1和L2載波信號。利用雙頻間電離層延遲的差異,可以消除電離層對電磁波信號延遲的影響,因此雙頻接收機可以用於上千公裏的精確定位。

按接收器通道數量分類

GPS接收機可以同時接收來自多個GPS衛星的信號。為了分離接收到的來自不同衛星的信號,實現對衛星信號的跟蹤、處理和測量,具有這種功能的設備稱為天線信號通道。根據接收機擁有的頻道類型,可以分為:

多通道接收器

順序直通信道接收機

多頻道接收機

4.2.4按接收機工作原理分類

代碼相關接收機

碼相關接收機利用碼相關技術獲得偽距觀測值。

方形接收器

方波接收器使用載波信號的方波技術去除調制信號,以恢復完整的載波信號。由相位計測量在接收器中產生的載波信號和接收的載波信號之間的相位差,並且確定偽距觀測值。

混合接收器

該儀器結合了上述兩種接收機的優點,既能獲得碼相偽距,又能獲得載波相位觀測值。

幹涉接收器

這種接收器使用GPS衛星作為射電源,並使用幹涉測量法來測量兩個站之間的距離。

經過20多年的實踐證明,GPS系統是壹種高精度、全天候、全球多功能的無線電導航、定位和授時系統。GPS技術已經發展成為多領域、多模式、多用途、多模式的國際高技術產業。按用途和精度分為靜態(單頻)接收機和動態(雙頻)接收機,即RTK。

在GPS技術的開發和實際應用方面,國際知名廠商有美國Trimble導航公司、瑞士徠卡地理系統公司(Leica Geosystems)、日本TOPCON公司、美國麥哲倫公司(原Terez Navigation)和中國上海華策導航公司。

天寶的GPS接收機產品主要有SPS751、SPS851、SPS781、SPS881、R8、R8GNSS、R7、R6、5800、5700等。作為美軍的控股公司,是世界上最早的GPS科研生產企業之壹。其中,SPS881,R8GNSS是壹款72通道GPS/WAAS/EGNOS接收機,它將壹個三頻GPS接收機、壹個GPS天線、壹個UHF無線電和壹個電源集成到壹個袖珍單元中,並具有壹個Trimble Maxwell 5芯片的超跟蹤技術。即使在惡劣的電磁環境下,它仍然可以以低於2.5瓦的功率提供對衛星的有效跟蹤。同時,為了擴大運行覆蓋範圍,全面降低誤差,可以采用同頻多參考站模式工作。此外,它完全兼容Trimble VRS網絡技術,其內置的WAAS和EGNOS功能可提供無參考站的實時差分定位。SPS751、SPS851、SPS551還具有接收衛星站差分改正信息的功能,單機定位精度最高可達5cm。

徠卡地質系統有限公司(Leica Geosystems)是世界著名的專業測量公司,不僅在全站儀和相機方面對行業有很大影響,而且在測量GPS的研發和應用方面也做出了巨大貢獻,是快速靜態和動態RTK技術的先驅。其GPS1200系統中的接收機包括GX1230 GG/ATX1230 GG、GX1230/ATX1230、GX1220和GX1265438四種型號。

日本拓普康公司生產的GPS接收機主要有GR-3、GB-1000、Hiper系列、Net-G3等。其中GR-3大地接收機可以100%兼容三大衛星系統(GPS+GLONASS+伽利略)的所有可用信號。它不僅是世界上第壹個開發出可以同時接收美國GPS和俄羅斯GLONASS信號的雙星技術的制造商,也是世界上唯壹可以同時接收所有GNSS衛星的接收機技術。有72個超跟蹤通道,每個通道可以獨立跟蹤三種衛星信號。它的設計可以抵抗2米的跌落,支持藍牙通信,內置GSM/GPRS模塊(可選)。靜態、快速、靜態精度:水平3mm+0.5ppm,垂直5mm+0.5 ppm;RTK精度:水平10mm+1ppm,垂直15mm+1 ppm;DGPS精度:優於25厘米。

中測導航的GNSS接收機主要包括i80北鬥全星座小型化智能RTK、N72網絡參考站接收機和X91全星座RTK。獲得中華人民共和國制造計量器具許可證的高精度國產產品,其中i80為220通道三星八頻GNSS接收機,集成進口板卡、全頻段測量GNSS天線、UHF電臺、進口多模藍牙、智能雙電池,直徑12.4cm,動態精度橫向8mm+1ppm,縱向15mm。靜態精度:水平2.5mm+0.5ppm,垂直5mm+0.5ppm,內置收發信機,可達2-8公裏範圍(因實際地理條件差異),不僅能承受從3米跌落至堅硬地面,還能浸入1米深度。X91有多種測量模式,如靜態、快速靜態、RTK、PPK、碼差等。,精度範圍從毫米級到亞米級,可與天寶、徠卡等主流儀器組合,打破了與進口聯合測量的技術壁壘。N72網絡基準站接收機已在15省份建成,提供高精度定位,計算軟件穩定可靠。

類似車載GPS終端,還有定位手機和個人定位器。因為GPS衛星定位需要第三方定位服務,所以要支付不同的月/年服務費。

所有的GPS定位終端都沒有導航功能。因為需要增加硬件和軟件,增加了成本。

我們在電視上看到的車載GPS廣告和上面的車載GPS完全不壹樣。它是壹種GPS導航產品。需要導航時,先定位,這是導航的起點。這和真正的GPS定位是不壹樣的。它不能將定位信息傳遞給第三方和持有者,因為導航儀缺少手機的功能。比如妳把導航儀放在車裏,妳朋友借了車,導航儀不能給妳發信息,那妳就找不到車的位置。所以導航儀無法定位。

妳說我買了導航手機是吧?想想吧。如果妳把導航手機放在車裏,那個手機會打電話給妳或者第三方發短信嗎?它需要人來操作。所以導航終端沒有定位功能。

導航終端可以導航路線,讓妳在陌生的地方不迷路,畫出到達目的地的路線,告訴妳現在的位置,周邊的設施等等。

中國在全球定位系統應用方面獲得了巨大的市場。很多是導航公司,但也有壹部分從事GPS行業的定位管理。

各種GPS/GIS/GSM/GPRS車輛監控系統軟件、GSM和GPRS移動智能車載終端的二次開發,以及車輛監控系統的整體建設方案。該系統廣泛應用於公安、醫療、消防、交通、物流等領域。該方案基於恩智浦的PNX1090 Nexperia移動多媒體處理器硬件和軟件,由恩智浦和合作夥伴ALK科技聯合開發。恩智浦聲稱,該方案為設計人員提供了構建具有導航功能和豐富多媒體功能的低成本便攜式媒體播放器所需的壹切,包括MP3播放、標準和高清視頻播放和錄制、FM收音機、圖像存儲和遊戲。恩智浦使用其運行在PNX0190上的swGPS個人軟件來實現GPS計算,從而取代了壹個GPS基帶處理器,從而降低了BOM成本,支持現場升級。

GPS之後的壹系列相關應用設計到數學和算法,還有GIS系統,地圖投影,坐標系轉換!

由於衛星軌道和衛星鐘的誤差,大氣對流層和電離層對信號的影響,以及人為的SA保護政策,民用GPS的定位精度僅為100米。為了提高定位精度,差分GPS(DGPS)技術被廣泛應用於建立GPS觀測的參考站(差分站),將已知的參考站精確坐標與觀測值進行比較,從而得到壹個修正數並對外發布。接收方收到修正數後,將其與自己的觀測值進行比較,消除大部分誤差,得到更準確的位置。實驗表明,使用差分GPS(DGPS)可以將定位精度提高到5米。GPS預警裝置是通過GPS衛星在GPS預警裝置中設置坐標來完成的。比如遇到電子眼,通過相關設備在電子眼正下方設置壹個坐標。這樣,當加載了坐標點數據的預警裝置到達這個點時,它會在到達坐標點前300米左右啟動預警,告訴車主前方有電子眼測量車速,不能開太快,從而起到預警作用。這個精度跟數據點的數量有關,主要是利用衛星定位。

測試機器以辨別真假

在壹家汽車美容店朋友的幫助下,記者挑選了4架所謂的“GPS預警機”,通過調查和試用比對,確認其中壹架是假冒GPS的“電子狗”。並得出以下結論:

A.GPS預警裝置:壹個預警點壹次報警,單向預警;無幹擾的定點報警;預警準確率可達98%以上。有多種音樂和聲音可供選擇,音質不錯。

B.假GPS預警裝置:同壹個預警點兩次報警(開車到預警點和離開預警點都報警);會受到電塔等壹些公共設施的幹擾,發出假警報;遺漏多,準確率不到70%;鬧鐘音樂和語音單壹,音質差。

GPStar智能GPS系統

主要由本地監控中心軟件管理平臺和遠程GPS智能車載終端兩部分組成。遠程GPS智能車載終端將車輛的位置信息、行駛速度和行駛軌跡等數據反饋給監控中心。監控中心收到這些數據後,會立即進行分析比較,並將處理結果以正常信息或報警信息的形式顯示給管理員,由管理員決定是否對目標車輛采取必要的措施。

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