негізгі принципіGPS навигациялық жүйесібелгілі орны бар жерсерік пен пайдаланушының қабылдағышы арасындағы қашықтықты өлшеу, содан кейін қабылдағыштың нақты орнын білу үшін бірнеше жерсеріктің деректерін біріктіру. Бұған қол жеткізу үшін спутниктің орнын борттық сағатпен жазылған уақытқа сәйкес спутниктік эфемериядан табуға болады. Пайдаланушыдан спутникке дейінгі қашықтық спутниктік сигналдың пайдаланушыға баратын уақытын жазу, содан кейін оны жарық жылдамдығына көбейту арқылы алынады (атмосферадағы ионосфераның араласуына байланысты бұл қашықтық нақты емес пайдаланушы мен жерсерік арасындағы қашықтық, бірақ жалған диапазон (PR): GPS жерсеріктері қалыпты жұмыс істегенде, олар 1 және 0 екілік таңбалардан тұратын жалған кездейсоқ кодтармен (псевдокодтар деп аталады) навигациялық хабарларды жіберуді жалғастырады GPS жүйелері пайдаланатын псевдокодтардың екі түрі, атап айтқанда: Азаматтық C/A коды және әскери P(Y) коды C/A кодының жиілігі 1,023 МГц, қайталау кезеңі бір миллисекунд, код аралығы 1 микросекунд. , ол 300 м-ге тең, P код жиілігі 10,23 МГц, ал қайталау кезеңі 0,1 микросекундқа тең, бұл P кодының негізінде қалыптасады қауіпсіздік өнімділігі жақсырақ. Навигациялық хабар спутниктік эфемерлерді, жұмыс жағдайларын, сағатты түзетуді, ионосфералық кідірістерді түзетуді, атмосфералық сынуды түзетуді және т.б. қамтиды. Ол спутниктік сигналдан демодуляцияланады және 50б/с модуляциямен тасымалдаушы жиілікте беріледі. Навигациялық хабарламаның әрбір негізгі кадрында кадр ұзындығы 6с болатын 5 қосалқы кадр бар. Алғашқы үш жақтаудың әрқайсысында 10 сөз бар; Әрбір Ол 30 секунд сайын қайталанады және сағат сайын жаңартылады. Соңғы екі кадрдың жалпы саны 15000b. Навигациялық хабарламаның мазмұны негізінен телеметриялық кодтарды, түрлендіру кодтарын және бірінші, екінші және үшінші деректер блоктарын қамтиды, олардың ең маңыздысы эфемериялық деректер болып табылады. Пайдаланушы навигациялық хабарламаны алған кезде, спутниктің уақытын шығарып, оны өзінің сағатымен салыстырып, спутник пен пайдаланушының арасындағы қашықтықты біліңіз, содан кейін жіберу кезінде жерсеріктің орнын есептеу үшін навигациялық хабарламадағы спутниктік эфемерис деректерін пайдаланыңыз. хабар. WGS-84 геодезиялық координаттар жүйесіндегі пайдаланушының орны мен жылдамдығын білуге болады.
спутниктік бөлігінің рөлін көруге боладыGPS навигациялық жүйесінавигациялық хабарламаларды үздіксіз жіберу болып табылады. Дегенмен, пайдаланушының қабылдағышы пайдаланатын сағат пен жерсеріктің борттық сағаты әрдайым синхрондала алмайтындықтан, пайдаланушының үш өлшемді координаталары x, y және z, a Δt қосымша, спутник пен қабылдағыш арасындағы уақыт айырмашылығы , белгісіз сан ретінде де енгізіледі. Содан кейін осы 4 белгісізді шешу үшін 4 теңдеуді пайдаланыңыз. Сондықтан қабылдағыштың қайда екенін білгіңіз келсе, кем дегенде 4 спутниктік сигналды қабылдай алуыңыз керек.
TheGPS қабылдағышынаносекунд деңгейіне дейін дәл уақыт туралы ақпаратты ала алады, ол хронометраж үшін пайдаланылуы мүмкін; алдағы бірнеше айдағы спутниктің болжамдық орнын болжауға арналған болжам эфемериясы; позициялау үшін қажетті спутниктік координаттарды есептеуге арналған хабар тарату эфемериясы , Бірнеше метрден ондаған метрге дейінгі дәлдікпен (серіктіктен басқа, кез келген уақытта өзгереді); жәнеGPS жүйесіспутник күйі сияқты ақпарат.
TheGPS қабылдағышыспутниктен қабылдағышқа дейінгі қашықтықты алу үшін кодты өлшей алады. Ол қабылдағыштың спутниктік сағатының қатесін және атмосфераның таралу қатесін қамтитындықтан, ол жалған сары деп аталады. 0A коды үшін өлшенген жалған сары UA коды псевдоранық деп аталады және дәлдігі шамамен 20 метрді құрайды. P коды үшін өлшенген псевдоранық P коды жалған сары деп аталады және дәлдігі шамамен 2 метрді құрайды.
TheGPS қабылдағышықабылданған спутниктік сигналды декодтайды немесе тасымалдаушыда модуляцияланған ақпаратты жою үшін басқа әдістерді пайдаланады, содан кейін тасымалдаушыны қалпына келтіруге болады. Қатаң айтқанда, тасымалдаушы фазаны тасымалдаушының жиілігінің фазасы деп атаған жөн, бұл Доплерлік ығысу әсер ететін қабылданған спутниктік сигнал тасымалдаушы фазасы мен қабылдағыштың жергілікті тербелісінен туындайтын сигнал фазасы арасындағы айырмашылық. Әдетте қабылдағыш сағаты және спутниктік сигналды қадағалай отырып анықталатын дәуір уақытында өлшенеді, фазалық өзгеріс мәнін жазуға болады, бірақ бақылаудың басындағы қабылдағыш пен спутниктік осциллятор фазасының бастапқы мәні белгісіз. Бастапқы дәуірдің фазалық бүтін саны да белгісіз, яғни бүкіл аптаның анық еместігі деректерді өңдеуде параметр ретінде ғана шешілуі мүмкін. Фазалық бақылау мәнінің дәлдігі миллиметрге дейін жоғары, бірақ алғышарт бүкіл шеңбердің анық еместігін шешу болып табылады. Сондықтан, фазалық бақылау мәнін салыстырмалы бақылау және үздіксіз бақылау мәні болған кезде ғана пайдалануға болады, ал позициялау дәлдігі метр деңгейінен жақсырақ болса, тек Фазалық бақылауларды пайдалануға болады.
Позициялау әдісіне сәйкес GPS позициялау бір нүктелік позициялау және салыстырмалы позициялау (дифференциалды позициялау) болып бөлінеді. Бір нүктелік позициялау – қабылдағыштың бақылау деректері негізінде қабылдағыштың орнын анықтау тәсілі. Ол тек жалған сары бақылауларды қолдана алады және көліктер мен кемелердің дөрекі навигациясы мен орналасуы үшін пайдаланылуы мүмкін. Салыстырмалы позициялау (дифференциалды позициялау) – екіден көп қабылдағыштардың бақылау деректері негізінде бақылау нүктелері арасындағы салыстырмалы орынды анықтау әдісі. Ол жалған сары бақылауларды немесе фазалық бақылауларды пайдалана алады. Геодезиялық немесе инженерлік өлшемдерді қолдану керек. Салыстырмалы орналасу үшін фазалық бақылауларды пайдаланыңыз.
GPS бақылауларыспутниктік және қабылдағыш сағатының айырмашылығын, атмосфераның таралу кешігуін, көп жолды әсерлерді және басқа қателерді қамтиды. Олар сондай-ақ орналасу есептеулері кезінде спутниктік хабар тарату эфемериялық қателеріне де әсер етеді. Ең жиі кездесетін қателер салыстырмалы орналасудан туындайды. Жою немесе әлсірету, сондықтан позициялау дәлдігі айтарлықтай жақсарады. Қос жиілікті қабылдағыш екі жиілікті бақылау негізінде атмосферадағы ионосфералық қатенің негізгі бөлігін жоя алады. ), қос жиілікті қабылдағыштарды пайдалану керек.
