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北斗導航 | GPS原理與接收機設計——琉璃劍之劍氣迴腸

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1GPS的服務與限制

·GPS是戰爭的產物,其誕生首先是軍方的應用,之後才是民用

·海灣戰爭結束後的伊拉克戰爭中也用了GPS,但由於之前戰爭的GPS應用,從而誕生了GPS干擾機。So 衛星導航系統確實是一把“雙刃劍”。於是美國在GPS管控中採取了多種措施來保證自身的安全和利益:其一保證美國軍方以及特許使用者的更精確定位精度;其二限制或者說故意降低民用的定位精度。

·GPS對不同等級的使用者提供兩中不同的定位服務方式:

  1. 標準定位服務(SPS)
  2. 精密定位服務(PPS)
    ·其區別在於調製無線電載波訊號的不同測距碼,GPS採用C/A碼(粗碼)
    P碼(精碼)兩種精度的測距碼。碼制的應用顯而易見,不在累贅。

    ·當然之後,為了突出特許使用者利用GPS的優勢,實行了選擇可用性(SA)政策,即通過對GPS訊號進行人為干擾,故意降低標準定位服務的定位精度。但之後考慮到美國自身以及全球民用的GPS服務,又開發應用了選擇失效(SD)技術。針對SA以及SD,誕生了差分GPS(DGPS)技術,來有效對抗SA干擾和提高定位精度。再到後來嘛,SA被終止了。

2、衛星導航的多樣性

·美國——GPS
·俄羅斯——GLONASS
·歐盟——Galileo
·中國——北斗
·印度——IRNSS
·日本——QZSS
重點說一下GPS和北斗的不同:
GPS:是一種接收型、被動型或單向型的定位系統


·不管地面接收不接收,持續不斷向地面發射訊號
·接收機需要定位時,不必向衛星發射請求
北斗:主動式、雙向型定位系統
·使用者裝置與衛星之間需要接收地面中心控制系統的詢問訊號
·使用者裝置需要向衛星發射應答訊號

3、GPS效能
·準確性:衡量定位結果與目標真實位置的接近程度
·正直性:可靠性或完整性,定位系統在出現故障時能及時警告使用者,避免定位誤導
·連續性:系統在一段時間內能連續的同時滿足所規定的準確性和正直性要求的概率
·有效性:定位系統能同時滿足準確性、正直性和連續性要求的時間百分比
當然除了上述四個方面外還有其他的效能衡量方式:
·首次定位所需時間(TTFF)
·靈敏度
·城市峽谷中的效能
·價格

4、GPS應用


·軍用:當然這方面真的是不言而喻了,畢竟GPS就是軍品啦
·民用:按其作用分
<1>海陸空的物體定位、導航
<2>電力、郵電和通訊等網路系統授時與校頻:同步時間、準確授時和精度校頻
<3>大地測量、地殼運動監測、工程測量、工程變形監測和資源勘查


附上車輛定位方面的應用圖示:


那麼如此的話,琉璃劍就徹底修煉完成了,寶劍出鞘參考下面的部落格:

GPS原理與接收機設計——琉璃劍

接下來將修煉:青冥劍,敬請期待。。。。。。

當然呢,博主還是很歡迎交流一起學習的