唯尚講解GPS授時系統(tǒng)測試原理

2015年11月03日 16:06山東唯尚電子有限公司點(diǎn)擊量：2913

　　GPS衛(wèi)星同步時鐘授時系統(tǒng)
　　
　　簡單地說，這是一個由覆蓋的24顆衛(wèi)星組成的衛(wèi)星系統(tǒng)。這個gps授時系統(tǒng)可以保證在任意時刻，地球上任意一點(diǎn)都可以同時觀測到4顆衛(wèi)星，以保證衛(wèi)星可以采集到該觀測點(diǎn)的經(jīng)緯度和高度，以便實現(xiàn)導(dǎo)航、定位、授時等功能。這項技術(shù)可以用來引導(dǎo)飛機(jī)、船舶、車輛以及個人，安全、準(zhǔn)確地沿著選定的路線，準(zhǔn)時到達(dá)目的地。
　　
　　定位系統(tǒng)(GPS)是20世紀(jì)70年代由美國陸海空三軍聯(lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實時、全天候和性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應(yīng)急通訊等一些軍事目的，是美國獨(dú)霸戰(zhàn)略的重要組成。經(jīng)過20余年的研究實驗，耗資300億美元，到1994年3月，覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。
　　
　　GPS授時系統(tǒng)在衛(wèi)星定位系統(tǒng)由三部分組成：空間部分———GPS星座；地面控制部分———地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分———GPS信號接收機(jī)。
　　
　　GPS定位技術(shù)具有高精度、率和低成本的優(yōu)點(diǎn)，使其在各類大地測量控制網(wǎng)的加強(qiáng)改造和建立以及在公路工程測量和大型構(gòu)造物的變形測量中得到了較為廣泛的應(yīng)用。
　　
　　GPS的前身:
　　
　　GPS系統(tǒng)的前身為美軍研制的一種子午儀衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Transit），1958年研制，64年正式投入使用。該系統(tǒng)用5到6顆衛(wèi)星組成的星網(wǎng)工作，每天zui多繞過地球13次，并且無法給出高度信息，在定位精度方面也不盡如人意。然而，子午儀系統(tǒng)使得研發(fā)部門對衛(wèi)星定位取得了初步的經(jīng)驗，并驗證了由衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行定位的可行性，為GPS系統(tǒng)的研制埋下了鋪墊。由于衛(wèi)星定位顯示出在導(dǎo)航方面的巨大*性及子午儀系統(tǒng)存在對潛艇和艦船導(dǎo)航方面的巨大缺陷。美國海陸空三軍及民用部門都感到迫切需要一種新的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

　　為此，美國*研究實驗室(NRL)提出了名為Tinmation的用12到18顆衛(wèi)星組成10000km高度的定位網(wǎng)計劃，并于67年、69年和74年各發(fā)射了一顆試驗衛(wèi)星，在這些衛(wèi)星上初步試驗了原子鐘計時系統(tǒng)，這是GPS系統(tǒng)定位的基礎(chǔ)。而美國*則提出了621-B的以每星群4到5顆衛(wèi)星組成3至4個星群的計劃，這些衛(wèi)星中除1顆采用同步軌道外其余的都使用周期為24h的傾斜軌道該計劃以偽隨機(jī)碼(PRN)為基礎(chǔ)傳播衛(wèi)星測距信號，其強(qiáng)大的功能，當(dāng)信號密度低于環(huán)境噪聲的1％時也能將其檢測出來。偽隨機(jī)碼的成功運(yùn)用是GPS系統(tǒng)得以取得成功的一個重要基礎(chǔ)。*的計劃主要用于為艦船提供低動態(tài)的2維定位，*的計劃能供提供高動態(tài)服務(wù)，然而系統(tǒng)過于復(fù)雜。由于同時研制兩個系統(tǒng)會造成巨大的費(fèi)用而且這里兩個計劃都是為了提供定位而設(shè)計的，所以1973年美國國防部將2者合二為一，并由國防部牽頭的衛(wèi)星導(dǎo)航定位聯(lián)合計劃局（JPO)領(lǐng)導(dǎo)，還將辦事機(jī)構(gòu)設(shè)立在洛杉磯的*航天處。該機(jī)構(gòu)成員眾多，包括美國*、*、*陸戰(zhàn)隊、交通部、國防制圖局、北約和澳大利亞的代表。

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