教学PPT GPS信号体制.ppt
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1、GPS定位与导航,测绘工程学院,上一节内容回顾,1. 开普勒三定律 2.卫星无摄运动(6个轨道根数) 3.卫星受摄运动,GPS导航定位原理GPS信号,GPS的信号结构,载波,测距码,导航电文,码的基本概念,用于导航定位的GPS信号由三部分组成: 载波(L1和L2) 导航电文 测距码(C/A码和P(Y)码),GPS卫星信号的产生与构成是比较复杂的,考虑了以下几方面的要求:,适应多用户系统的要求,满足实时定位的要求,满足高精度定位的需求,满足军事保密的要求,载波,载波 作用:搭载其它信号,也可用于测量(测距),类型 目前 L1:频率:1575.43MHz,波长:19cm L2:频率:1227.60
2、MHz,波长:24cm 现代化后 增加L5:1176.45MHz,波长:26cm,导航电文,方波 码速:50bps,导航电文是用户用来定位和导航的数据基础。它包含该卫星的星历、工作状况、时钟改正、电离层时延改正、大气折射改正以及由C/A码捕获P码等导航信息,也是由卫星信号中解调出来的数据码D(t)。这些信息以50bit/s的数据流调制在载频上,数据采用不归零制(NRZ)的二进制码。,GPS卫星的导航电文(简称卫星电文又叫数据码):所谓导航电文,就是包含了有关卫星的星历、卫星工作状态、时间系统、卫星钟运行状态、轨道摄动改正、大气折射改正和由C/A码捕获码等导航信息的数据码(或D码)。它分为预报星
3、历、和精密星历。是用户用来定位和导航的数据基础。,它的基本单位是长1500bit的一个主帧(如图4-1所示),传输速率是50bit/s,30秒钟传送完毕一个主帧。一个主帧包括5个子帧,第1、2、3子帧每30秒钟重复一次,内容每小时更新一次。第4、5子帧的全部信息则需要750秒钟才能够传送完。即第4、5子帧是12.5分钟播完一次,然后再重复之,其内容仅在卫星注入新的导航数据后才得以更新。,遥测字(TLMTelemetry Word),位于各子帧的开头,作为捕获导航电文的前导。其中所含的同步信号为各子帧提供了个同步的起点,使用户便于解释电文数据。,交接字(HOWHand Over Word),紧接
4、着各子帧开头的遥测字,主要是向用户提供用于捕获P码的Z计数。所谓Z计数是从每星期六星期日子夜零时起算的时间计数它表示下一子帧开始瞬间的GPS时。但为了实用方便,Z计数一般表示为从每星期六星期日子夜零时开始发播的子帧数。因为每一子帧播送延续的时间为6秒,所以,下一子帧开始的瞬时即为6x Z。通过交接字可以实时地了解观测瞬时在P码周期中所处的准确位置,以便迅速地捕获P码。,1时延差改正Tgd 第7字码的第1724比特表示载波L1、L2的电离层时延差改正Tgd。当使用单频接收机时,用Tgd改正所观测的结果,以减小电离层效应影响提高定位精度;当采用双频接收机时,就不必要采用这个时延差改正。,第一数据块
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