卫星定位系统的类型
用途分类这种接收机主要用于移动载体的导航,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10 m,有SA影响时为100 m。这种接收器价格便宜,应用广泛。根据不同的应用领域,这类接收机可进一步分为:
车载式——用于车辆导航定位;
航海型——用于船只的导航和定位;
航空型-用于飞机导航和定位。由于飞机运行速度快,要求航空用接收机适应高速运动。
星载型-用于卫星导航和定位。因为卫星的速度在7km/s以上,所以对接收机的要求更高。这种接收机主要利用GPS卫星提供的高精度时间标准来授时,常用于天文台和无线电通信中的时间同步。
根据接收机的载波频率,双频接收机可以同时接收L1和L2载波信号。利用双频间电离层延迟的差异,可以消除电离层对电磁波信号延迟的影响,因此双频接收机可以用于上千公里的精确定位。
按接收器通道数量分类
GPS接收机可以同时接收来自多个GPS卫星的信号。为了分离接收到的来自不同卫星的信号,实现对卫星信号的跟踪、处理和测量,具有这种功能的设备称为天线信号通道。根据接收机拥有的频道类型,可以分为:
多通道接收器
顺序直通信道接收机
多频道接收机
4.2.4按接收机工作原理分类
代码相关接收机
码相关接收机利用码相关技术获得伪距观测值。
方形接收器
方波接收器使用载波信号的方波技术去除调制信号,以恢复完整的载波信号。由相位计测量在接收器中产生的载波信号和接收的载波信号之间的相位差,并且确定伪距观测值。
混合接收器
该仪器结合了上述两种接收机的优点,既能获得码相伪距,又能获得载波相位观测值。
干涉接收器
这种接收器使用GPS卫星作为射电源,并使用干涉测量法来测量两个站之间的距离。
经过20多年的实践证明,GPS系统是一种高精度、全天候、全球多功能的无线电导航、定位和授时系统。GPS技术已经发展成为多领域、多模式、多用途、多模式的国际高技术产业。按用途和精度分为静态(单频)接收机和动态(双频)接收机,即RTK。
在GPS技术的开发和实际应用方面,国际知名厂商有美国Trimble导航公司、瑞士徕卡地理系统公司(Leica Geosystems)、日本TOPCON公司、美国麦哲伦公司(原Terez Navigation)和中国上海华策导航公司。
天宝的GPS接收机产品主要有SPS751、SPS851、SPS781、SPS881、R8、R8GNSS、R7、R6、5800、5700等。作为美军的控股公司,是世界上最早的GPS科研生产企业之一。其中,SPS881,R8GNSS是一款72通道GPS/WAAS/EGNOS接收机,它将一个三频GPS接收机、一个GPS天线、一个UHF无线电和一个电源集成到一个袖珍单元中,并具有一个Trimble Maxwell 5芯片的超跟踪技术。即使在恶劣的电磁环境下,它仍然可以以低于2.5瓦的功率提供对卫星的有效跟踪。同时,为了扩大运行覆盖范围,全面降低误差,可以采用同频多参考站模式工作。此外,它完全兼容Trimble VRS网络技术,其内置的WAAS和EGNOS功能可提供无参考站的实时差分定位。SPS751、SPS851、SPS551还具有接收卫星站差分改正信息的功能,单机定位精度最高可达5cm。
徕卡地质系统有限公司(Leica Geosystems)是世界著名的专业测量公司,不仅在全站仪和相机方面对行业有很大影响,而且在测量GPS的研发和应用方面也做出了巨大贡献,是快速静态和动态RTK技术的先驱。其GPS1200系统中的接收机包括GX1230 GG/ATX1230 GG、GX1230/ATX1230、GX1220和GX1265438四种型号。
日本拓普康公司生产的GPS接收机主要有GR-3、GB-1000、Hiper系列、Net-G3等。其中GR-3大地接收机可以100%兼容三大卫星系统(GPS+GLONASS+伽利略)的所有可用信号。它不仅是世界上第一个开发出可以同时接收美国GPS和俄罗斯GLONASS信号的双星技术的制造商,也是世界上唯一可以同时接收所有GNSS卫星的接收机技术。有72个超跟踪通道,每个通道可以独立跟踪三种卫星信号。它的设计可以抵抗2米的跌落,支持蓝牙通信,内置GSM/GPRS模块(可选)。静态、快速、静态精度: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:优于25厘米。
中测导航的GNSS接收机主要包括i80北斗全星座小型化智能RTK、N72网络参考站接收机和X91全星座RTK。获得中华人民共和国制造计量器具许可证的高精度国产产品,其中i80为220通道三星八频GNSS接收机,集成进口板卡、全频段测量GNSS天线、UHF电台、进口多模蓝牙、智能双电池,直径12.4cm,动态精度横向8mm+1ppm,纵向15mm。静态精度:水平2.5mm+0.5ppm,垂直5mm+0.5ppm,内置收发信机,可达2-8公里范围(因实际地理条件差异),不仅能承受从3米跌落至坚硬地面,还能浸入1米深度。X91有多种测量模式,如静态、快速静态、RTK、PPK、码差等。,精度范围从毫米级到亚米级,可与天宝、徕卡等主流仪器组合,打破了与进口联合测量的技术壁垒。N72网络基准站接收机已在15省份建成,提供高精度定位,计算软件稳定可靠。
类似车载GPS终端,还有定位手机和个人定位器。因为GPS卫星定位需要第三方定位服务,所以要支付不同的月/年服务费。
所有的GPS定位终端都没有导航功能。因为需要增加硬件和软件,增加了成本。
我们在电视上看到的车载GPS广告和上面的车载GPS完全不一样。它是一种GPS导航产品。需要导航时,先定位,这是导航的起点。这和真正的GPS定位是不一样的。它不能将定位信息传递给第三方和持有者,因为导航仪缺少手机的功能。比如你把导航仪放在车里,你朋友借了车,导航仪不能给你发信息,那你就找不到车的位置。所以导航仪无法定位。
你说我买了导航手机是吧?想想吧。如果你把导航手机放在车里,那个手机会打电话给你或者第三方发短信吗?它需要人来操作。所以导航终端没有定位功能。
导航终端可以导航路线,让你在陌生的地方不迷路,画出到达目的地的路线,告诉你现在的位置,周边的设施等等。
中国在全球定位系统应用方面获得了巨大的市场。很多是导航公司,但也有一部分从事GPS行业的定位管理。
各种GPS/GIS/GSM/GPRS车辆监控系统软件、GSM和GPRS移动智能车载终端的二次开发,以及车辆监控系统的整体建设方案。该系统广泛应用于公安、医疗、消防、交通、物流等领域。该方案基于恩智浦的PNX1090 Nexperia移动多媒体处理器硬件和软件,由恩智浦和合作伙伴ALK科技联合开发。恩智浦声称,该方案为设计人员提供了构建具有导航功能和丰富多媒体功能的低成本便携式媒体播放器所需的一切,包括MP3播放、标准和高清视频播放和录制、FM收音机、图像存储和游戏。恩智浦使用其运行在PNX0190上的swGPS个人软件来实现GPS计算,从而取代了一个GPS基带处理器,从而降低了BOM成本,支持现场升级。
GPS之后的一系列相关应用设计到数学和算法,还有GIS系统,地图投影,坐标系转换!
由于卫星轨道和卫星钟的误差,大气对流层和电离层对信号的影响,以及人为的SA保护政策,民用GPS的定位精度仅为100米。为了提高定位精度,差分GPS(DGPS)技术被广泛应用于建立GPS观测的参考站(差分站),将已知的参考站精确坐标与观测值进行比较,从而得到一个修正数并对外发布。接收方收到修正数后,将其与自己的观测值进行比较,消除大部分误差,得到更准确的位置。实验表明,使用差分GPS(DGPS)可以将定位精度提高到5米。GPS预警装置是通过GPS卫星在GPS预警装置中设置坐标来完成的。比如遇到电子眼,通过相关设备在电子眼正下方设置一个坐标。这样,当加载了坐标点数据的预警装置到达这个点时,它会在到达坐标点前300米左右启动预警,告诉车主前方有电子眼测量车速,不能开太快,从而起到预警作用。这个精度跟数据点的数量有关,主要是利用卫星定位。
测试机器以辨别真假
在一家汽车美容店朋友的帮助下,记者挑选了4架所谓的“GPS预警机”,通过调查和试用比对,确认其中一架是假冒GPS的“电子狗”。并得出以下结论:
A.GPS预警装置:一个预警点一次报警,单向预警;无干扰的定点报警;预警准确率可达98%以上。有多种音乐和声音可供选择,音质不错。
B.假GPS预警装置:同一个预警点两次报警(开车到预警点和离开预警点都报警);会受到电塔等一些公共设施的干扰,发出假警报;遗漏多,准确率不到70%;闹钟音乐和语音单一,音质差。
GPStar智能GPS系统
主要由本地监控中心软件管理平台和远程GPS智能车载终端两部分组成。远程GPS智能车载终端将车辆的位置信息、行驶速度和行驶轨迹等数据反馈给监控中心。监控中心收到这些数据后,会立即进行分析比较,并将处理结果以正常信息或报警信息的形式显示给管理员,由管理员决定是否对目标车辆采取必要的措施。