GPS接收机是接收全球定位系统卫星信号并确定地面空间位置的仪器。GPS卫星发送的导航定位信号,是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、 海洋和空间的广大用户,其所拥有的能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备, 即GPS信号接收机。

1.GPS接收机是什么

 

GPS接收机可以同时接收12颗卫星。早期的型号,比如GARMIN 45C就是8通道。GPS接收机收到3颗卫星的信号可以输出2D(就是2维)数据,只有经纬度,没有高度,如果收到4颗以上的卫星,就输出3D数据,可以提供海拔高度。但是因为地球自己的问题,不是太标准的圆,所以高度数据有一些误差。现有些GPS接收机内置了气压表,比如etrex的SUMMIT和VISTA,这些机器根据两个渠道得到的高度数据综合出最终的海拔高度,应该比较准确了。

 

GPS接收机的第一次开机,或者开机距离里上次关机地点超过800KM以上,因为接收机里存储的星历都对不上了,所以要在接收机上重新定位。

 

GPS接收机的使用要在开阔的可见天空下,所以,屋里就不能用了。手持GPS的精度一般是误差在10米左右,就是说一条路能看出走左边还是右边。精度主要依赖于卫星的信号接收,和可接收信号的卫星在天空的分布情况,如果几颗卫星分布的比较分散,GPS接收机提供的定位精度就会比较高。

 

GPS接收机是什么

(图片来源于互联网)

 

2.GPS接收机分类

 

一、按接收机的用途分类:

1、导航型接收机:此类型接收机主要用于运动载体的导航,它可以实时给出载体的位置和速度。这类接收机 一般采用C/A码伪距测量,单点实时定位精度较低,一般为±25m,有SA影响时为±100m。 这类接收机价格便宜,应用广泛。根据应用领域的不同,此类接收机还可以进一步分为: 车载型--用于车辆导航定位; 航海型--用于船舶导航定位; 航空型--用于飞机导航定位。由于飞机运行速度快,因此,在航空上用的接收机 要求能适应高速运动。 星载型--用于卫星的导航定位。由于卫星的速度高达7km/s以上,因此对接收机的要求更高。

2、测地型接收机:测地型接收机主要用于精密大地测量和精密工程测量。定位精度高。仪器结构复杂,价格较贵。 授时型接收机 这类接收机主要利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时,常用于天文台及无线电通讯中时间同步。

 

二、按载波频率分类:

1、单频接收机:单频接收机只能接收L1载波信号,测定载波相位观测值进行定位。由于不能有效消除 电离层延迟影响,单频接收机只适用于短基线(<15km)的精密定位。

2、双频接收机:双频接收机可以同时接收L1,L2载波信号。利用双频对电离层延迟的不一样,可以消除电离层 对电磁波信号的延迟的影响,因此双频接收机可用于长达几千公里的精密定位。

 

三、按通道数分类:GPS接收机能同时接收多颗GPS卫星的信号,为了分离接收到的不同卫星的信号,以实现对卫星信号的跟踪、处理和量测,具有这样功能的器件称为天线信号通道。根据接收机所具有的通道种类可分为:多通道接收机、序贯通道接收机、多路多用通道接收机。

 

四、按接收机工作原理分类:

1、码相关型接收机:码相关型接收机是利用码相关技术得到伪距观测值。

2、平方型接收机:平方型接收机是利用载波信号的平方技术去掉调制信号,来恢复完整的载波信号 通过相位计测定接收机内产生的载波信号与接收到的载波信号之间的相位差,测定伪距观测值。

3、混合型接收机:这种仪器是综合上述两种接收机的优点,既可以得到码相位伪距,也可以得到载波相位观测值。

4、干涉型接收机:这种接收机是将GPS卫星作为射电源,采用干涉测量方法,测定两个测站间距离。

 

GPS接收机分类

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3.GPS接收机的工作原理

 

GPS接收机基本原理:卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息,用户接收到这些信息后,经过计算求出接收机的三维位置,三维方向以及运动速度和时间信息。实际上是将卫星作为动态空间已知点,利用距离交会的原理确定接收机的三维位置。

 

GPS接收机的工作原理

(图片来源于互联网)