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GPS實時差分定位的原理是在已有的地心坐標點上安放GPS接收機(稱為基準站),利用已知的地心坐標和星歷計算GPS觀測值的校正值,并通過無線電通信設備(稱為數(shù)據(jù)鏈)將校正值發(fā)送給運動中的GPS接收機(稱為流動站)?,F(xiàn)代測距實質(zhì)上是使用無線電信號測量其傳播時間來推算距離??梢詼y量往返傳播延遲,也可以測量單程傳播延遲。往返傳播測距即主動測距,要求與用戶均具備收發(fā)能力。隨著物流業(yè)的快速發(fā)展,GPS有著舉足輕重的作用,成為繼汽車市場后的第二大主要消費群體。GPS是美國從20世紀70年始研制,歷時20年,耗資200億美元,于1994年建成,具有在海、陸、空進行實時三維導航與定位功能的新一代導航與定位系統(tǒng)。
GPS已經(jīng)經(jīng)歷了代和第二代,現(xiàn)在已升級到第三代,以保持其在導航定位系統(tǒng)的霸主地位,從目前來看,GPS是范圍內(nèi)精度高、覆蓋范圍的導航定位系統(tǒng)。在有噪聲干擾的情況下,綜合考慮測距精度、信號帶寬、所需功率及不同識別等問題,定位系統(tǒng)采用了偽隨機碼測距技術。偽隨機碼又稱為偽噪聲碼,是一種可以預先確定并可以重復地產(chǎn)生和,又具有隨機統(tǒng)計特性的二進制碼序列。
這種發(fā)送測距信號和接收測距信號分別位居兩個不同地方的測距方式,稱為被動測距。用它所測得的站星距離,并利用已知的在軌位置,可推算出用戶天線的三維位置。這種基于被動測距原理的定位,稱為被動定位。從相關接收的方式來看,要求測距信號具有類似白噪聲的自相關特性。偽隨機碼測距技術就是這一思想的體現(xiàn)。現(xiàn)代測距實質(zhì)上是使用無線電信號測量其傳播時間來推算距離。可以測量往返傳播延遲,也可以測量單程傳播延遲。往返傳播測距即主動測距,要求與用戶均具備收發(fā)能力。
GPS屬于被動式導航系統(tǒng),在被動式測距系統(tǒng)中,用戶天線只需要接收來自這些的導航定位信號,從而就可測得用戶天線至的距離或距離差。這樣,粗碼精度可達100m,精碼精度為10m。由于預算的壓縮,GPS計劃不得不減少發(fā)射數(shù)量,改為將18顆分布在互成600的6個軌道上,然而這一方案保障不了的可靠性。在有噪聲干擾的情況下,綜合考慮測距精度、信號帶寬、所需功率及不同識別等問題,定位系統(tǒng)采用了偽隨機碼測距技術。