全球定位系全球定位系统GLOBAL POSITIONING SYSTEMA-GPS 通通讯辅助助GPS系系统 背景知识全球定位系统GPS是美国以空间为基地的无线电导航系统，任何人只需有一个接纳机，这个系统就可以为他提供准确的位置和时间信息。GPS由三部分组成：围绕地球的卫星；地面上的监控站；以及用户拥有的接纳机。GPS卫星从空间发射可由接纳机收到和识别的信号。每个接纳机可以给出三维位置经度，纬度和海拔外加时间。该系统的空间部分运用24颗高度约2.02万千米10900海里的卫星组成卫星星座。21颗任务卫星及3颗备用卫星均为近圆形轨道，分布在六个轨道面上每轨道面四颗，轨道倾角为55度。卫星的分布使得在全球的任何地方，任何时间都可观测到四颗以上的卫星，并能坚持良好定位解算精度的几何图形。这就提供了在时间上延续的全球导航才干。GPS卫星由RockwellInternational制造，在轨道上分量约1,900磅，太阳能接纳板长度约17呎，于1994年完成第24颗卫星的发射。GPS是美国全球战略的重要组成，经过20余年的研讨实验，耗资300亿美圆。背景知识GPS任务频率1575.42/1227.6兆赫，其中1575.42兆赫为商用频率。在航空领域，由于GPS的准确性、延续性和全球的性能，GPS可以提供完美的卫星导航效力，满足航空用户的许多要求。以空间为基地的定位和导航可以在飞行的一切阶段确定三维的位置，从起飞、飞行和降落，到机场的地面导航。GPS还是一些其他航空系统的关键组成部分,例如加强型近地警告系统EGPWS就曾经被证明可以胜利地减少飞行撞击地面的危险性，而这是呵斥很多飞机失事的主要缘由。系统组成及部件位置757-200飞机GPS“用户接纳机包括：2个天线2部MMR多方式接纳机l天线阻抗50欧姆l内置GPS接纳机组件lL波段接纳机l存储器内有卫星历书简称星历，是卫星轨道参数与瞬间坐标的数据集合任何时间卫星在轨道上的位置l第3页显示左右GPS位置l另1：GPS警告信息显示在CDU便签行和EICASLGPS、RGPS、GPSl另2：传感器页报告GPSOK/FAILGPS显示：GPS原理由于卫星的位置准确可知，在GPS观测中，我们可得到卫星到接纳机的间隔，利用三维坐标中的间隔公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置(X,Y,Z)。思索到卫星的时钟与接纳机时钟之间的误差，实践上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因此需求引入第4颗卫星，构成4个方程式进展求解，从而得到观测点的经纬度和高程。现实上，接纳机往往可以锁住4颗以上的卫星，这时，接纳机可按卫星的星座分布分成假设干组，每组4颗，然后经过算法挑选出误差最小的一组用作定位，从而提高精度。由于卫星运转轨道、卫星时钟存在误差，大气对流层、电离层对信号的影响，以及人为的SA维护政策，使得民用GPS的定位精度只需100米。为提高定位精度，普遍采用差分GPS(DGPS)技术，建立基准站(差分台)进展GPS观测，利用知的基准站准确坐标，与观测值进展比较，从而得出一修正数，并对外发布。接纳机收到该修正数后，与本身的观测值进展比较，消去大部分误差，得到一个比较准确的位置。实验阐明，利用差分GPS，定位精度可提高到5米。GPS任务方式1.自检上电时2.初始化自检经过后3.截获方式假设有IRS位置数据可快速确认在当前位置可观测到的卫星，假设无那么需10分钟左右；截获并锁定4颗以上卫星后进入导航方式输出实时位置、速率、加速度、时间等导航数据4.高度辅助方式跟踪卫星仅3颗时，运用IRS惯性高度与地球半径之和作为第4星距5.辅助方式跟踪卫星少于3颗时，在30秒内，运用IRS高度、航迹、地速继续导航数据的计算，此为辅助方式；30秒后，停顿输出导航数据，回到截获方式寻觅卫星6.缺点自检失败或任务中探测到缺点系统图L：系统图R：A-GPS背景知识A-GPS，通讯辅助GPS系统，是在通讯系统的根底上，加上A-GPS效力器等组成。A-GPS效力器有一个参考的GPS接纳器，它面对空阔的天空，接纳和用户接纳机同样的GPS卫星信号，并计算出相关辅助信息，经过CDMA、GSM、无线互联网等无线通讯网络，发送给终端用户。AGPS任务原理：a.AGPS终端如：手机等将本身的基站地址经过网络传输到位置效力器；b.位置效力器根据该终端的大约位置传输与该位置相关的GPS辅助信息包含GPS的星历和方位俯仰角等到终端；c.终端AGPS模块根据辅助信息以提升GPS信号的第一锁定时间TTFF才干接纳GPS原始信号；d.终端在接纳到GPS原始信号后解调信号，计算终端到卫星的伪距伪距为受各种GPS误差影响的间隔，并将有关信息经过网络传输到位置效力器；e.位置效力器根据传来的GPS伪距信息和来自其他定位设备如差分GPS基准站等的辅助信息完成对GPS信息的处置，并估算该终端的位置；f.位置效力器将该终端的位置经过网络传输到定位网关或运用平台。A-GPS背景知识A-GPS系统主要优势：大大缩短初次定位时间A-GPS效力器内部的GPS接纳机能计算出卫星信号的多普勒频偏，并将该多普勒频偏信息发送给终端用户手持GPS接纳机，这样手持GPS接纳机的搜索范围大大减少，只对很少的几个频率区Frequencybins进展搜索，初次定位时间TTFF也就可以减小到只需几秒。而传统的GPS接纳机要在整个频率范围内进展搜索。提高接纳机的灵敏度。手机GPS快速定位操作方法执行GPS导航软件前开启手机上网功能；在能收到卫星信号的区域开启GPS功能；执行GPS导航软件；1-60秒内，导航软件报告GPS信号接纳正常，进入导航方式。这时，可以封锁手机上网功能收费效力。以上，不论车速多快，不论挪动联通2G3G，均可实现。