GPS卫星将哪些数据发送到接收器?


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我或多或少知道GPS系统的工作原理。但我想更详细地了解它。究竟是什么数据从GPS卫星发送到GPS接收器?

我认为有多种类型的数据,因为当我启动GPS接收器时,要花一些时间才有用。据我所知,这是因为接收器等待一些不经常接收的数据。我想用于该位置的GPS信号发送的频率更高,但是我不知道。

有没有人可以更详细地解释这一点?或有有用的链接?

Answers:


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GPS信号分为3部分:

  • 卫星ID(称为伪随机码)
  • 年历数据(所有卫星的轨道信息)
  • 星历数据(所涉及的单个卫星的轨道信息,包括计算距离所需的非常精确的时钟信息)

基本上,年历使接收器能够知道要搜索的卫星。它告诉您此时应该在哪个视线范围内,但是显然有些东西可能会挡住视线。但是,在至少接收到3颗卫星的星历数据之前,无法给出(2D)位置。该数据每30秒广播一次。

接收器可能会缓存历书信息,但是星历表数据无法长时间缓存(主要是由于时钟漂移),因此等待接收新的星历表数据通常是导致GPS接收器启动时间的原因。


年历数据是否包含绝对UTC或仅包含偏移量?
TJJ

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在整秒的开始处发送了一个tic标记(不是正确的词-已经有一段时间了),以便在收到信号时将计算返回到实际位置。查看此处的前向纠错以获取更好的解释:http : //en.wikipedia.org/wiki/GPS_signals。我们在航空摄影中使用了它,发现从设备计算和输出GPS位置通常需要长达0.4秒的延迟。知道tic何时到达意味着我们可以向后工作,并为照片分配一个稍微准确的位置。


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为了增加对Cumbayah的回答,伪随机码还带有时间戳,该时间戳使接收器可以准确知道接收信号的发送时间。接收器执行的三角测量取决于知道来自每个卫星的无线电信号的传播时间。伪随机码是预先安排好的,因此接收者可以提前知道它,并且知道它的给定部分何时起源于卫星。一切都非常聪明。位于http://en.wikipedia.org/wiki/GPS_signals的Wikipedia页面非常好。


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每颗卫星都在发送准确的(原子的)时间,GPS接收器由此计算出它的位置。还有一些其他数据,例如执行计算也需要卫星的位置(历书)以及一些小事情。

为了提高准确性,可以在两个不同的频率上发送数据(每个人都可以使用L1,而美军则可以使用L2)。


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L2也可供公众使用。您只需要具有以L2频率捕获数据的GPS。
乔治席尔瓦

在最初的设计中,L2频率仅承载精确的军事信号。此后已得到增强,还可以承载不太精确的民用信号。双接收器GPS可以使用两种民用信号来抵消某些误差源。
JasonBirch 2010年
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