《4GPS卫星的导航电文和卫星信号ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《4GPS卫星的导航电文和卫星信号ppt课件（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章GPS卫星的导航电文和卫星信号1;.GPS卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星的导航电文主要内容卫星星历时钟改正电离层时延改正工作状态信息C/A码转换到捕获P码的信息uGPS卫星的导航电文2;.作用：向用户提供卫星轨道参数、卫星钟参数、卫星状态信息及其它信息基本结构GPS卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星的导航电文3;.基本内容GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星的导航电文卫星的导航电文4;.遥测码（TLM Telemetry Word）每一子帧的第1个字码用作捕获导航电文的前导转换码（HOW Hand Over Word）每一子帧的第2个字码主要内容：Z
2、计数GPS卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星的导航电文5;.第一数据块第1子帧的第310字码内容：WN GPS周L2所调制测距码标识符 “10”表示C/A码，“01”表示P(Y)码传输参数N URATGD 信号在卫星内部的时延星钟数据龄期AODC星钟改正参数a0（钟偏），a1（钟速），a2（钟漂）GPS卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星的导航电文6;.第二数据块第2、3子帧内容该发送信号卫星的星历 广播星历星历参数GPS卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星的导航电文7;.第三数据块第4、5子帧内容：所有卫星历书（概略星历）第三数据块的内容每12.5分钟重复一次GPS卫星的导航电文和卫星信号
3、 GPS卫星的导航电文8;.uGPS卫星信号GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星信号卫星信号9;.概述GPS卫星信号的组成部分载波（Carrier）L1L2测距码（Ranging Code）C/A码（目前只被调制在L1上）P(Y)码（被分别调制在L1和L2上）卫星（导航）电文（Message）GPS卫星信号的生成关键设备 原子钟GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星信号卫星信号10;.GPS卫星的基准频率 f0由卫星上的原子钟直接产生频率为10.23MHz卫星信号的所有成分均是该基准频率的倍频或分频GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导
4、航电文和卫星信号 GPS卫星信号卫星信号11;.载波作用搭载其它调制信号测距测定多普勒频移类型目前L1 频率： 154f0 = 1575.43MHz；波长：19.03cmL2 频率： 120f0 = 1227.60MHz；波长：24.42cm现代化后增加L5 频率：115f0 = 1176.45MHz；波长：25.48cmGPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星信号卫星信号12;.载波特点所选择的频率有利于测定多普勒频移所选择的频率有利于减弱信号所受的电离层折射影响选择两个频率可以较好地消除信号的电离层折射延迟（电离层折射延迟于信号的频率有关）GPS卫星的导航电文和卫
5、星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星信号卫星信号13;.测距码作用测距性质为伪随机噪声码（PRN Pseudo Random Noise）不同的码（包括未对齐的同一组码）间的相关系数为0或1/n（n为码元数）对齐的同一组码间的相关系数为1GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星信号卫星信号14;.测距码类型目前C/A码（Coarse/Acquisition Code） 粗码/捕获码；码率：1.023MHz；周期：1ms；1周期含码元数：1023；码元宽度：293.05m；仅被调制在L1上P（Y）码（Precise Code） 精码；码率：10.23MHz；周期：
6、7天；1周期含码元数：60；码元宽度：29.30m；被调制在L1和L2上现代化后在L2上调制C/A码在L1和L2增加调制M码GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星信号卫星信号15;.卫星信号的调制模二和运算规则二进制信号：“1”表示二进制“0”，“-1”表示二进制“1”，则GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星信号卫星信号16;.卫星信号的调制二进制信号的相位调制调频调频FM调幅调幅AM调相调相PM注注：其其它它调调制制方方式式GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星信号卫星信号17;.卫星信号的调制GPS卫星信
7、号的调制示意图卫星信号的调制原理GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星信号卫星信号18;.uGPS卫星位置的计算计算思路首先计算卫星在轨道平面坐标系下的坐标然后将上述坐标分别绕X轴旋转-i角、绕Z轴旋转-k角，求出卫星在地固系下的坐标轨道平面坐标轨道平面坐标系系轨道参轨道参数数GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星位置的计算卫星位置的计算 19;.GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星位置的计算卫星位置的计算20;.计算过程计算卫星运行的平均角速度计算归化时间tk计算t时刻卫星的平近点角计算偏近点角GPS卫星的
8、导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星位置的计算卫星位置的计算21;.计算过程（续）计算真近点角计算升交距角GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星位置的计算卫星位置的计算22;.计算过程（续）计算摄动改正项进行摄动改正计算卫星在轨道平面坐标系中的位置GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星位置的计算卫星位置的计算23;.计算过程（续）计算升交点经度计算卫星在地固坐标系下的坐标计算卫星在协议地球坐标系中的坐标GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS卫星位置的计算卫星位置的计算24;.uGPS接收机基本工作
9、原理接收机基本工作原理GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS接收机基本工作原理接收机基本工作原理徕卡徕卡GPS接收机接收机25;.uGPS接收机基本工作原理接收机基本工作原理GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS接收机基本工作原理接收机基本工作原理天宝天宝GPS接收机接收机26;.uGPS接收机基本工作原理接收机基本工作原理GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS接收机基本工作原理接收机基本工作原理天宝天宝GPS接收机接收机27;.uGPS接收机基本工作原理接收机基本工作原理GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星
10、信号 GPS接收机基本工作原理接收机基本工作原理南方灵锐南方灵锐GPS接收机接收机28;.uGPS接收机基本工作原理接收机基本工作原理GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS接收机基本工作原理接收机基本工作原理拓普康拓普康GPS接收机接收机29;.uGPS接收机基本工作原理接收机基本工作原理GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS接收机基本工作原理接收机基本工作原理中海达中海达GPS接收机接收机30;.uGPS接收机基本工作原理接收机基本工作原理GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS接收机基本工作原理接收机基本工作原理阿斯泰克
11、阿斯泰克GPS接收机接收机31;.nGPS接收机分类接收机分类用途用途l导航型导航型l测地型测地型l授时型授时型载波频率载波频率l单频接收机单频接收机l双频接收机双频接收机uGPS接收机基本工作原理接收机基本工作原理GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS接收机基本工作原理接收机基本工作原理32;.nGPS接收机分类（续）接收机分类（续）通道数通道数l多通道多通道l序贯通道序贯通道l多路多用通道多路多用通道工作原理工作原理l码相关型码相关型l平方型平方型l混合型混合型l干涉型干涉型GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS接收机基本工作原理接收机基本工
12、作原理33;.nGPS接收机的组成及工作原理接收机的组成及工作原理组成组成l天线单元天线单元l主机单元主机单元l电源电源GPS接收机天线接收机天线l接收机天线：转化接收机天线：转化l前置放大器：放大前置放大器：放大GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS接收机基本工作原理接收机基本工作原理34;.nGPS接收机的组成及工作原理（续）接收机的组成及工作原理（续）接收机主机接收机主机l变频器及中频放大器：变频、放大变频器及中频放大器：变频、放大l信号通道：核心信号通道：核心搜索、牵引、跟踪卫星搜索、牵引、跟踪卫星解扩、解调解扩、解调测量测量l存储器：存储数据存储器：存储数据l
13、微处理器：灵魂微处理器：灵魂开机自检开机自检搜索、跟踪卫星搜索、跟踪卫星计算计算接收用户输入信号接收用户输入信号l显示器显示器GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS接收机基本工作原理接收机基本工作原理35;.nGPS接收机的组成及工作原理（续）接收机的组成及工作原理（续）电源电源l内电源：锂电池内电源：锂电池l外接电源：电瓶外接电源：电瓶接收机的主要任务接收机的主要任务l捕获、跟踪卫星捕获、跟踪卫星l变频、放大、处理变频、放大、处理GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS接收机基本工作原理接收机基本工作原理36;.n软件软件GPS接收机接收机基本结
14、构基本结构l硬件部分硬件部分天线：接收信号天线：接收信号RF：放大、转换、输出：放大、转换、输出ADC：信号数字化：信号数字化l软件部分软件部分信号捕捉单元信号捕捉单元信号跟踪单元信号跟踪单元子帧识别单元子帧识别单元获取星历数据和伪距单元获取星历数据和伪距单元卫星视位置计算单元卫星视位置计算单元用户定位计算单元用户定位计算单元GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS接收机基本工作原理接收机基本工作原理37;.n软件软件GPS接收机（续）接收机（续）优点优点l有利于提高测量精度有利于提高测量精度l便于便于GPS信号的升级换代信号的升级换代l便于多种算法集成于一台接收机便于多
15、种算法集成于一台接收机l便于接收机低功耗、小型化便于接收机低功耗、小型化GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 GPS接收机基本工作原理接收机基本工作原理38;.n主要技术参数接收机：l12 个并行的独立通道、可同时接收12 颗卫星lL1 载波相位、CA 码伪距，1575.42MHzl扁平有源天线带内装式抑径板l根据卫星高度及卫星运行的健康状况自动选择卫星lflash 闪存内存16M（与优盘同芯片组），可存储连续约20 天数据量l240*160 的大液晶显示屏l两块高性能锂电池连续工作时间长达16 小时之久GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 北极星北极星96
16、00型型GPS接收机简介接收机简介u北极星北极星9600型型GPS接收机简介接收机简介39;.n主要技术参数静态相对定位精度：l静态基线：（5mm+1ppml高 程：（10mm2ppm）同步观测时间：45 分钟左右l同步观测时间的多少与所测距离有关l与要求达到的精度有关l与观测时间段及卫星图形强度等因素有关GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 北极星北极星9600型型GPS接收机简介接收机简介40;.n接收机操作初始界面l模式的选择智能模式手动模式节电模式GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 北极星北极星9600型型GPS接收机简介接收机简介 F1 F2 F
17、3 F4 PWR41;.n接收机操作初始界面l指示灯含义显示屏上方三个指示灯依次电源灯、卫星灯、信息灯。若正在使用 A 电池，则电源灯为绿灯；若正在使用 B 电池，则电源灯为黄灯；若 A、B 电池均不足，则电源灯变为红色，此时应更换电池。未进入 3D 状态时，信息灯每闪烁N 次红灯，则卫星闪烁一次红灯（N 表示可视的卫星数）；进入3D 状态后，开始记录，此时信息灯闪烁M 次绿灯，卫星灯闪烁一次绿灯，（M 表示采集间隔，即每隔M 秒记录一次数据）。GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 北极星北极星9600型型GPS接收机简介接收机简介42;.n接收机操作系统界面l卫星分布图l系
18、统提示框北京时间记录时间剩余容量采用的电源系统及电量显示l功能项GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 北极星北极星9600型型GPS接收机简介接收机简介 F1 F2 F3 F4 PWR43;.n接收机操作系统界面l功能项文件F1GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 北极星北极星9600型型GPS接收机简介接收机简介 F1 F2 F3 F4 PWR F1 F2 F3 F4 PWR44;.n接收机操作系统界面l功能项设置F2GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 北极星北极星9600型型GPS接收机简介接收机简介 F1 F2 F3 F4 PWR
19、F1 F2 F3 F4 PWR45;.n接收机操作系统界面l功能项测量F3GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 北极星北极星9600型型GPS接收机简介接收机简介 F1 F2 F3 F4 PWR F1 F2 F3 F4 PWR46;.n接收机操作系统界面l功能项测量F3GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 北极星北极星9600型型GPS接收机简介接收机简介 F1 F2 F3 F4 PWR47;.n接收机操作系统界面l功能项测量F3GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 北极星北极星9600型型GPS接收机简介接收机简介 F1 F2 F3 F4 PWR48;.n接收机操作系统界面l系统F4GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 北极星北极星9600型型GPS接收机简介接收机简介 F1 F2 F3 F4 PWR F1 F2 F3 F4 PWR49;.n接收机操作系统界面l长按PWR 键关机GPS卫星的导航电文和卫星信号卫星的导航电文和卫星信号 北极星北极星9600型型GPS接收机简介接收机简介 F1 F2 F3 F4 PWR50;.
