测地型gps接收机

测地型gps接收机 GPS接收机工作原理?

GPS接收机原理?

GPS接收机工作原理?

GPS接收机关键由 1、GPS接收机天线模块;2、GPS接收机服务器模块;3、开关电源三部分构成。

接收机服务器由变频调速器、信号安全通道、微控制器、存贮器及显示屏构成。

1.GPS接收机天线

天线由接收机天线和前置放大器两部分所构成。天线的作用是将GPS卫星信号的极薄弱的无线电波能转换为对应的电流量,而前置放大器则是由GPS信号电流量给予变大。为有利于接收机对信号开展追踪、解决和测量,对天线一部分有下列规定:

——天线与前置放大器应密封性一体,以保证其正常工作,降低信号损害;

——可以接受来源于一切方位的卫星信号,不出现盲区;

——有安全防护与屏蔽掉多路径疚的对策;

——天线的相位差核心维持高宽比的平稳,并与其说几何中心昼一致。

GPS接收机天线有以下几个种类:

(1)单面板天线

这类天线构造简易、容积较小,必须组装在一块基材上,属单频天线。

(2)四螺旋状天线

四螺旋状天线是通过四条金属材料管道线圈电感成的,底端有一块金属材料掏板。这类天线频段冷风,全圆极化性能好,可捕获低高度角卫星。缺点是不可以开展双频接受,耐久性差,常见作导航栏型接收机天线。

(3)微带天线

微带天线要在薄厚为h(h≤λ)的物质板两侧贴以铜片。一边为金属材料底版,一边制成方形或椭圆形等标准样子。这类天线也称之为贴片式天线。微带天线的特点是相对高度低,重轻,构造简易而且牢固,便于生产制造;既适合于单频机,又可用以双频机。缺点是增益值较低。现阶段绝大多数测地型天线全是微带天线。这类天线更适用飞机场、火箭弹等快速不明飞行物上。

(4)锥型天线

锥型天线要在物质圆锥体上,运用印刷电路技术性在其上做成导电性锥体螺旋式表层,也称回旋螺线型天线。这类天线能够同出入在2个工作频率上工作中。锥型天线的特点是增益值好。不过因为其天线比较高,而且在水平方向上不一样,天线相位差核心与几何中心不完全一致。因而,在安装天线时要细心定项而且要给于赔偿。

GPS天线接受来源于20000km高处的卫星信号比较弱,信号脉冲信号仅有-50~-180dB输入功率频率稳定度为S/N=-30dB。即信号源吞没在噪音中。为了提高信号抗压强度,一般在天线后面配有前置放大器。针对双频接收机配有双路前置放大器以养好网络带宽,操纵外界信号影响,也避免f1,f2信号影响。绝大多数GPS天线都和前置放大器结合在一起,却也有一些导航栏型接收机为降低天线净重、有利于安装、防止雷击安全事故,而将天线和前置放大器分离。

2.接收机服务器

(1)变频调速器及高频接受放大仪

通过GPS前置放大器的信号依然很薄弱,为了能使接收机安全通道获得平稳的高增益,而且使L频率段的频射信号变为低频率信号,务必选用变频调速器。

(2)信号安全通道

信号安全通道是接收机的关键一部分,GPS信号安全通道是硬手机软件融合的电源电路。不一样种类的接收机其安全通道是不一样的。

GPS信号安全通道的功效有三:检索卫星,数据库索引并追踪卫星;对广播节目报文数据信息信号衽解扩,调制解调出广播节目报文;开展伪距精确测量、载波通信相位差精确测量及多普勒频移精确测量。图4-10为有关管道的电路设计图。

从卫星接受到的信号是扩频的调配信号,因此要通过解扩、调制解调才可以获得导航栏报文。因为做到此目地,在有关安全通道电路中配有伪码相位差追踪环和载波通信相位差追踪环。

(3)存贮器

接收机内配有存贮器或存贮卡以存储卫星星历、卫星历书、接收机收集到的码相位差伪距观测值、载波通信相位差观测值及多普勒频移。现阶段,GPS接收机都配有半导体材料存贮器(通称运行内存),接收机内存数据能通过数据信息口传入微型机上,便于开展数据处理方法和数据保存。在存贮器内还配有多种多样工作软件,如:自测试工具;卫星气象预报手机软件;导航栏报文解码软件;GPS点射定位系统等。

(4)微控制器

微控制器是GPS接收机工作中的生命,GPS接收机工作中全是在微型机命令统一协作下开展的。其离要工作步骤为:

①接收机开机后最先对全部接收机工作中善开展自查,并测量、校准、存储各渠道的时延值。

②接收机对卫星开展检索捕获卫星。当捕捉到卫星后即对信号开展牵引带和追踪,并把标准信号译码器获得GPS卫星星历。当与此同时锁住4颗卫星时,将C/A码伪距观测值连着星历一起测算观测站的三维坐标,并按预设部位升级率测算一个新的部位。

③依据机身存储的卫星历书和观测站类似部位,测算全部在轨卫星卫星调节时长、方向和高度角。

④依据事先设定的航道点坐标和点射精准定位观测站部位测算导航栏的主要参数航偏距、航倾角、出航速率等。

⑤接受使用者键入信号,如:观测站名,观测站号,操作工名字,天线高,气候主要参数等。

(5)显示屏

GPS接收机都是有液晶显示器以给予GPS接收机工作信息。并配备一个控制键盘。使用者可根据键盘控制接收机工作中,针对导航栏接收机,有些还装有大显示屏,在屏幕上立即表明导航栏的信息内容乃至表明数字地图。

3.开关电源

GPS接收机开关电源有二种,一种为内开关电源,一般选用锂离子电池,主要运用于RAM存贮器供电系统,以避免内容丢失。另一种为外置电源,这类开关电源常见充电式的12V直流电镉镍锂电池组,或选用汽车蓄电池。若用交流电流时,要通过可调稳压电源或专用型电流量交换机。

总的来说,接收机的主要任务是:当GPS卫星在客户视野冉冉升起时,接收机可以捕捉到按一经常性卫星相对高度截至角所挑选的待测卫星,并可以追踪这种卫星的运作;对所接受到的GPS信号,具备转换、扩大和解决的作用,便于精确测量出GPS信号从卫星到接受天线的传递时长,解译出GPS卫星所上传的导航栏报文,即时地测算出观测站的三维部位,乃至三维速率和时长。GPS信号接收机不但必须作用较强有力的机身手机软件,并且必须一个多功能的GPS数据信息测后处理工艺程序包。接收机加解决程序包,就是详细的GPS信号客户机器设备。