天线接收到的GPS卫星信号怎么区分开是哪颗卫星发送的
一、原理:
GPS接收机在导航和定位工作中,需要跟踪多颗卫星。对于来自不同卫星的信号,必须首先把它们分离开来,以便进行处理,量测获得不同卫星信号的观测量。而GPS接收机的通道,主要作用就是将接收到的不同卫星信号加以分离,以实现对各卫星信号的跟踪、处理和量测。
接收机内的处理软件是实现GPS定位数据采集和通道自校检测自动化的重要组成部分,它主要用于信号 捕获、环路跟踪和点位计算。在机内软件的协同下,微处理机主要完成下述计算和数据处理:
(1)接收机开机后,立即指令各个通道进行自检,适时地在视屏显示窗内展示各自的自检结果,并测定、校正和存储各个通道的时延值。
(2)接收机对卫星进行捕捉跟踪后,根据跟踪环路所输出的数据码,解译出GPS卫星星历。当同时锁定4颗卫星时,将C/A码伪距观测值连同星历一起计算出测站的三维位置,并按照预置的位置数据更新率,不断更新(计算)点的坐标。
(3)用已测得的点位坐标和GPS卫星历书,计算所有在轨卫星的升降时间、方位和高度角,并为作业人员提供在视卫星数量及其工作状况,以便选用“健康”的且分布适宜的定位卫星,达到提高点位精度的目的。
(4)接收用户输入的信号,如测站名、测站号、天线高和气象参数等。
二、接收机的类型:
(1)多通道接收机,即具有多个卫星信号通道,而每个通道只连续跟踪一个卫星信号的接收机。所以,这种接收机也称为连续跟踪型接收机,一般设置4—12个通道。
(2)序贯通道接收机,通常只具有1—2个通道。为了跟踪多个卫星信号,它在相应软件的控制下,能按时序依次对各个卫星信号进行跟踪和量测。由于对所测卫星依次量测一个循环所需要时间较长(>20ms),所以其对卫星信号的跟踪是不连续的。
(3)多路复用通道接收机,与序贯通道接收机相似,一般也只具有1-2个通道,在相应软件的控制下,按时序依次对所有观测量卫星的信号进行量测,其与序贯通道接收机的区别,主要是对所测卫星信号量测一个循环的时间较短(≤20ms)可以保持对卫星信号的连续跟踪。
三、GPS接收机的天线的类型:
C/A码
C/A码又被称为粗捕获码,它被调制在L1载波上,是1MHz的伪随机噪声码(PRN码),其码长为1023位(周期为1ms)。由于 <<<<每颗卫星的C/A码都不一样>>>>,因此,我们经常用它们的PRN号来区分它们。C/A码是普通用户用以测定测站到卫星间的距离的一种主要的信号。
P码
P码又被称为精码,它被调制在L1和L2载波上,是10MHz的伪随机噪声码,其周期为七天。在实施AS时,P码与W码进行模二相加生成保密的Y码,此时,一般用户无法利用P码来进行导航定位。
导航信息
导航信息被调制在L1载波上,其信号频率为50Hz,包含有GPS卫星的轨道参数、卫星钟改正数和其它一些系统参数。用户一般需要利用此导航信息来计算某一时刻GPS卫星在地球轨道上的位置,导航信息也被称为广播星历。