GPS定位系統(tǒng)與信號

GPS定位系統(tǒng)與信號1-2-1GPS系統(tǒng)組成1-2-2衛(wèi)星運行及衛(wèi)星星歷1-2-3GPS衛(wèi)星信號及信號的接收復習：空間星座部分GPS空間星座的組成：GPS衛(wèi)星星座24顆衛(wèi)星（21顆工作衛(wèi)星+3顆在軌備用衛(wèi)星）；6個軌道面；軌道平均高度20200km（衛(wèi)星距離地球表面高度）；軌道傾角55°，各軌道面之間相距60°；軌道周期約為12恒星時（11小時58分）；位于地平線以上衛(wèi)星顆數(shù)4-11顆。1-2-1GPS系統(tǒng)的組成GPS定位系統(tǒng)的三大部分：

空間星座部分——GPS衛(wèi)星星座

地面監(jiān)控部分——地面監(jiān)控系統(tǒng)

用戶部分——GPS接收機和用戶一個主控站：科羅拉多?斯必靈司三個注入站：阿松森(Ascencion) 迭哥?伽西亞(DiegoGarcia) 卡瓦加蘭(kwajalein)五個監(jiān)測站=1個主控站+3個注入站+夏威夷(Hawaii)地面監(jiān)控站的分布組成1.1地面監(jiān)控部分阿松森迭哥?伽西亞卡瓦加蘭科羅拉多夏威夷一個主控站：科羅拉多?斯平士（ColoradoSprings）三個注入站：阿松森（Ascencion)

迭哥?伽西亞(DiegoGarcia)

卡瓦加蘭(kwajalein)五個監(jiān)測站=1個主控站+3個注入站+夏威夷（Hawaii)GPS衛(wèi)星作為一種動態(tài)已知點，其位置可通過衛(wèi)星發(fā)送的“表述衛(wèi)星運動及軌道參數(shù)”的衛(wèi)星星歷算出來，衛(wèi)星星歷時由地面監(jiān)控系統(tǒng)提供。主控站主控站設在美國本土科羅拉多州斯平土（ColoradoSprings）作用：收集數(shù)據(jù)：收集各監(jiān)測站監(jiān)測獲得的偽距和積分多普勒觀測值、衛(wèi)星時鐘和工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、氣象、監(jiān)測站自身狀態(tài)以及參考星歷等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理：根據(jù)收集的數(shù)據(jù)計算各衛(wèi)星的星歷、衛(wèi)星狀態(tài)、時鐘改正、大氣傳播改正等，將這些數(shù)據(jù)按一定格式編制成導航電文，并將導航電文傳送給注入站。監(jiān)測與協(xié)調(diào)：一是承擔控制和協(xié)調(diào)各監(jiān)測站和注入站的工作；二是監(jiān)測整個地面監(jiān)控系統(tǒng)是否正常，檢查注入衛(wèi)星的電文是否正確，監(jiān)控衛(wèi)星是否按預定狀態(tài)將電文發(fā)送給用戶。調(diào)度衛(wèi)星：修正衛(wèi)星的運行軌道，調(diào)用備用衛(wèi)星去接替失效衛(wèi)星的工作。主控站星歷編算第一步：編算參考星歷第二步：編算注入星歷廣播星歷主控站根據(jù)監(jiān)測站對每顆可見GPS衛(wèi)星的軌道監(jiān)測數(shù)據(jù)，編算參考星歷。依靠參考星歷，外推出26小時軌道弧段的全部數(shù)據(jù)這些數(shù)據(jù)由注入站注入到衛(wèi)星，再由衛(wèi)星發(fā)送給用戶這些外推出的星歷被稱為廣播星歷，也叫做預報星歷，精度一般為20~40m左右，有時為60~80m。精密星歷（IGS星歷）用于測定高精度數(shù)據(jù)官方精密星歷:只提供給國內(nèi)和國外特許用戶；CIGNET國際定軌網(wǎng)：專門測量GPS衛(wèi)星精密星歷；全球GPS多用網(wǎng)例：GIG91網(wǎng)，建立全球近200個跟蹤站，觀測兩星期后提供后處理IGS星歷，其精度為5cm。IGS最終星歷是一種易于獲取并應用廣泛的高精度后處理行李（精密星歷）。監(jiān)控站

監(jiān)控站是無人值守的數(shù)據(jù)自動采集中心，其位置經(jīng)精密測定其主要作用是接收衛(wèi)星信號、監(jiān)測衛(wèi)星的工作狀態(tài)。監(jiān)控站根據(jù)其接收到的衛(wèi)星擴頻信號求出相對于其原子鐘的偽距和偽距差，檢測出所測衛(wèi)星的導航定位數(shù)據(jù)。利用環(huán)境傳感器測出當?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)。數(shù)據(jù)平滑后，算出每2min間隔的觀測值并傳送給主控站。監(jiān)控站的作用

監(jiān)控站偽距導航數(shù)據(jù)氣象數(shù)據(jù)衛(wèi)星狀態(tài)數(shù)據(jù)主控站測量傳送監(jiān)控站監(jiān)控站設備：一臺雙頻接收機；一臺高精度原子鐘；一臺計算機；若干臺環(huán)境數(shù)據(jù)傳感器；地面監(jiān)測站

注入站設有3.66m拋物面天線，1臺C波段發(fā)射機和一臺電子計算機。其主要作用是將主控站需傳輸給衛(wèi)星的資料以既定的方式注入到衛(wèi)星存儲器中，供衛(wèi)星向用戶發(fā)送。

注入站是無人值守的工作站，整個地面監(jiān)控部分，除主控站外均無人值守。監(jiān)控系統(tǒng)工作程序

注入站注入站作用將導航電文注入衛(wèi)星中每天注入一次每次為14天的衛(wèi)星星歷因此，即便是地面監(jiān)控系統(tǒng)停止注入，衛(wèi)星仍能繼續(xù)發(fā)送導航電文14天，但時間越長，精度越低。地面監(jiān)控系統(tǒng)工作流程

GPS衛(wèi)星星座由空間運行的多顆衛(wèi)星按一定的規(guī)則組成的GPS衛(wèi)星星座。1.2空間衛(wèi)星部分GPS衛(wèi)星編號方式按衛(wèi)星發(fā)射的先后順序編號；根據(jù)GPS衛(wèi)星所采用的偽隨機噪聲碼PRN編號；根據(jù)美國和加拿大聯(lián)合組成的北美空軍指揮部給定的內(nèi)部距離操作碼IRON編號；根據(jù)美國航空航天局在其序列文件中編的NASA編號；根據(jù)衛(wèi)星發(fā)射年代與該年代中的發(fā)射序列編的識別號。PRN編號用于導航定位識別碼用于供用戶查詢衛(wèi)星有關數(shù)據(jù)GPS衛(wèi)星運行軌道GPS衛(wèi)星運行軌道近于圓形，軌道平均高度20200km（衛(wèi)星距離地球表面高度）；軌道傾角55°，各軌道面之間相距60°，軌道周期約為12恒星時（11小時58分）；GPS衛(wèi)星升起地平線10°以后可用于定位測量，GPS實際觀測弧段為132°。

思考：GPS衛(wèi)星軌道的高度為什么在2萬多KM？工作衛(wèi)星之所以采用二萬公里高近于圓形的軌道，一方面是為了增大覆蓋面積，另一方面是為了使覆蓋均勻，從而達到信號強度均勻、接收時間也均勻的目的GPS衛(wèi)星的主要作用：在衛(wèi)星飛越注入站上空時，接收由地面注入站用S波段（10cm波段）發(fā)送到衛(wèi)星的導航電文和其他信號；接收地面主控站通過注入站發(fā)送到衛(wèi)星的調(diào)度命令，修正其在軌運行偏差及啟用備用時鐘等；用L波段兩個無線載波(19cm波段和20cm波段)連續(xù)不斷的向廣大用戶發(fā)送導航定位信息，并用導航電文的形式提供衛(wèi)星自身的現(xiàn)勢位置與其他在軌衛(wèi)星的概略位置，以便用戶接收使用。24GPS衛(wèi)星主要設備太陽能電池板原子鐘（2臺銫鐘、2臺銣鐘）信號生成與發(fā)射裝置類型

試驗衛(wèi)星：BlockⅠ工作衛(wèi)星：BlockⅡBlockⅡ：存儲星歷能力為14天，具有SA和AS地能力BlockⅡA（Advanced）：衛(wèi)星間可相互通訊，存儲星歷能力為180天，SV35和SV36帶有激光反射棱鏡BlockⅡR（Replacement/Replenishment）：衛(wèi)星間可相互跟蹤相互通訊BlockⅡF（FollowOn）：新一代的GPS衛(wèi)星,增設第三民用頻率

改善衛(wèi)星BlockⅢ（計劃在2014年要發(fā)射

）25GPS衛(wèi)星最根本的作用就是向用戶發(fā)送用戶所需要的信號和電文。既然如此，對衛(wèi)星的壽命長短和時間的精確度就必須高度重視。GPS工作衛(wèi)星的設計壽命是七年半，但從實驗衛(wèi)星的工作情況來看，使用壽命一般都會超過甚至遠遠超過設計壽命。GPS衛(wèi)星改進GPS衛(wèi)星（試驗衛(wèi)星）28BlockⅠ衛(wèi)星BlockⅠ試驗衛(wèi)星也稱原型衛(wèi)星，衛(wèi)星重774KG，設計壽命為5年。GPS衛(wèi)星（工作衛(wèi)星BLOCKⅡ,BLOCKⅡA,BLOCKⅡR,BLOCKⅡF）29BlockⅡ衛(wèi)星BLOCKⅡ衛(wèi)星重約1.5T，設計壽命為7.5年，平均使用時間預期為6年。觀測條件GPS衛(wèi)星的空間布局和運行速度決定了地面觀測者具備下列觀測條件：（1）同一衛(wèi)星每天可提前四分鐘出現(xiàn)，其在地平線以上的可見運行時間為五小時。（2）由于觀測者所處的位置和時間的不同，可同時觀測的衛(wèi)星個數(shù)也各異，但最少能觀測到4顆衛(wèi)星，最多可觀測到11顆。

（3）GPS定位精度與被觀測衛(wèi)星的位置分布有關。對于只能觀測到4顆衛(wèi)星的情況，因在這一時間段內(nèi)別無選擇，其定位精度一般較差，這個短暫的時間段稱為“時間間隙段”。在時間間隙段內(nèi)須用新型的GPS/GLONASS集成式接收機同時接收GPS信號和GLONASS信號才能消除“間隙段”的影響。“間隙段”僅出現(xiàn)在極少數(shù)地區(qū)，而廣大范圍內(nèi)不會出現(xiàn)這種情況。1.3用戶接收部分

用戶設備部分用戶接收部分的基本設備，就是GPS信號接收機，其作用是接收、跟蹤、變換和測量GPS衛(wèi)星所發(fā)射的GPS信號，以達到導航和定位的目的。GPS信號接收機機內(nèi)軟件數(shù)據(jù)后處理軟件GPS接收機一般包括主機、天線單元和電源。天線單元：由天線和前置放大器組成，靈敏度高，抗干擾性強。接收機主機由變頻器、信號通道、微處理器、存儲器及顯示器組成。電源:分為外接和內(nèi)接電池（12V），機內(nèi)還有一鋰電池。GPS接收機天線前置放大器GPS信號接收機射電部分微處理器電源部分數(shù)據(jù)存器顯示控制器供電信號信息命令數(shù)據(jù)供電，控制供電數(shù)據(jù)控制GPS接收機GPS軟件軟件部分是構(gòu)成現(xiàn)代GPS測量系統(tǒng)的重要組成部分之一。一般來說，軟件包括內(nèi)軟件和外軟件。內(nèi)軟件是指裝在存儲器內(nèi)的自測試軟件、衛(wèi)星預報軟件、導航電文解碼軟件、GPS單點定位軟件或固化在中央處理器中的自動操作程序等。這類軟件已和接收機融為一體。而外軟件主要是指GPS觀測數(shù)據(jù)后處理軟件包。GPS儀器廠家目前生產(chǎn)GPS測量儀器的廠家有幾十家，產(chǎn)品有幾百種，但擁有較為成熟產(chǎn)品的不外乎幾家，在我國測繪市場占有份額較大的有Trimble（天寶）、Leica（萊卡）、Ashtech（阿什泰克）、Javad（Topcon）、Thales（DSNP）加拿大諾瓦太（NoVAteL）等。圖片：Trimble接收機圖片：徠卡(Leica)接收機圖片：

Ashtech、JAVAD、Thales

接收機按用途按接收機結(jié)構(gòu)分類

按接收機作業(yè)模式按載波頻率

GPS接收機分類分體式接收機、整體式接收機、手持式接收機圖片：大地型GPS接收機單頻機L1雙頻機L1+L2圖片：導航型GPS機手持型GPS機圖片：GPS與GLONASS兼容的接收機46水上測量/導航用GPS系統(tǒng)47個人旅游休閑及戶外運動用GPS產(chǎn)品48帶電子地圖的導航型GPS接收機知識點回顧GPS系統(tǒng)組成；GPS衛(wèi)星的作用；GPS地面監(jiān)控部分的組成；地面監(jiān)控系統(tǒng)各部分的功能。1-2-2衛(wèi)星運行及衛(wèi)星星歷2.1衛(wèi)星的運行2.2衛(wèi)星星歷知識回顧GPS系統(tǒng)的組成部分地面監(jiān)控部分的組成部分主控站的作用空間衛(wèi)星部分的作用2.1衛(wèi)星的運行主要內(nèi)容：

理想情況下的衛(wèi)星運動開普勒定律衛(wèi)星運行的軌道參數(shù)

真近點角V的計算

衛(wèi)星的受攝運動（攝動力對衛(wèi)星的影響）概述問題的提出

①研究GPS軌道運動理論是運用GPS衛(wèi)星定位的必須條件；

②描述衛(wèi)星空間運行軌跡需要衛(wèi)星軌道參數(shù)；

③軌道參數(shù)取決于衛(wèi)星所受各種力的作用。

因此，研究衛(wèi)星的受力是研究衛(wèi)星運動軌跡的基礎。GPS定位對軌道精度的要求：利用GPS衛(wèi)星進行定位，要求達到目10-7的相對定位精度，則要求GPS衛(wèi)星定軌的精度達到2m。交付民用的廣播星歷軌道誤差為30m，對GPS基線測量的影響為1.2×10-6。對于高精度定位，必須提高衛(wèi)星定軌精密。對于衛(wèi)星的精密定位來說，在只考慮地球質(zhì)心引力的情況下計算衛(wèi)星的運動狀態(tài)是不能滿足精度要求的，必須考慮攝動力對衛(wèi)星運動狀態(tài)的影響。2.1.1理想情況下的衛(wèi)星運動

所謂理想情況下的衛(wèi)星運動是將地球視作勻質(zhì)球體，且不顧其他攝動力的影響，衛(wèi)星只是在地球質(zhì)心引力作用下而運動。研究意義：

衛(wèi)星運動的第一近似描述；唯一能得到嚴密分析解的運動；全部作用下的衛(wèi)星運動更精確解的基礎。2.1.2開普勒定律開普勒（JohannesKepler）國籍:

德國生卒日期:

1571.12.27－1630.11.15主要成就:

發(fā)現(xiàn)了行星運動三定律衛(wèi)星在地球引力場中的無攝運動成為開普勒運動，其規(guī)律顆用開普勒三要素描述。

①開普勒第一定律衛(wèi)星運行的軌道為一橢圓，該橢圓有固定的形狀和大小，橢圓的一個焦點與地球質(zhì)心重合。此定律闡明了衛(wèi)星運行軌道的基本形態(tài)及其與地心的關系。由萬有引力定律可得衛(wèi)星繞地球質(zhì)心運動的軌道方程。r為衛(wèi)星的地心距離，a為開普勒橢圓的長半徑，e為開普勒橢圓的偏心率；v為真近點角，它描述了任意時刻衛(wèi)星在軌道上相對近地點的位置，是時間的函數(shù)。abMms近地點遠地點Vr

②開普勒第二定律衛(wèi)星的地心向徑在單位時間內(nèi)所掃過的面積相等。

依據(jù)能量守恒定理，衛(wèi)星運動過程中動能和勢能為一常量，由此表明衛(wèi)星在橢圓軌道上的運行速度是不斷變化的，在近地點處速度最大，在遠地點處速度最小。近地點地心遠地點③開普勒第三定律

衛(wèi)星運行周期的平方與軌道橢圓長半徑的立方之比為一常量，等于GM的倒數(shù)。假設衛(wèi)星運動的平均角速度為n，則n=2/T，可得當開普勒橢圓的長半徑確定后，衛(wèi)星運行的平均角速度也隨之確定，且保持不變。2.1.3衛(wèi)星運動的軌道參數(shù)

a為軌道的長半徑,e為軌道橢圓偏心率，這兩個參數(shù)確定了開普勒橢圓的形狀和大小。為升交點赤經(jīng)：即地球赤道面上升交點與春分點之間的地心夾角。i為軌道面傾角：即衛(wèi)星軌道平面與地球赤道面之間的夾角。這兩個參數(shù)唯一地確定了衛(wèi)星軌道平面與地球體之間的相對定向。yxz軌道春分點升交點近地點衛(wèi)星地心赤道ivyxz軌道春分點升交點近地點衛(wèi)星地心赤道iv為近地點角距：即在軌道平面上，升交點與近地點之間的地心夾角，表達了開普勒橢圓在軌道平面上的定向。v為衛(wèi)星的真近點角：即軌道平面上衛(wèi)星與近地點之間的地心角距。該參數(shù)為時間的函數(shù)，確定衛(wèi)星在軌道上的瞬時位置。由上述6個參數(shù)所構(gòu)成的坐標系統(tǒng)稱為軌道坐標系，廣泛用于描述衛(wèi)星運動。真近點角V當衛(wèi)星處于軌道上任一點m時，衛(wèi)星的在軌位置便取決于mMP角，這個角就被稱為真近點角，以V表示。偏近點角E

若以長半軸a做輔助圓，衛(wèi)星m在該輔助圓上的相應點為m″，圓弧m″P所對的圓心角稱為偏近點角，以E表示。平近點角M0按若衛(wèi)星的平均角速度，則平近點角為622.1.4真近點角V的計算m″m′m

aMrab真近點角V的計算6個開普勒軌道參數(shù)中，只有真近點角V是時間的函數(shù)，其余參數(shù)均為常數(shù)。所以確定衛(wèi)星的瞬時位置的關鍵是在于確定參數(shù)V。63根據(jù)開普勒方程，偏近點角與平近點角的關系為：

已知時，可以采用迭代法按上式計算。迭代計算時先令，因偏心率僅為0.01左右，所以迭代兩次便可求得偏近點角。偏近點角E與平近點角有一下重要關系：其次，為了計算衛(wèi)星的瞬時位置，還需要確定真近點角V與偏近點角之間的關系。于是將上式代入軌道方程（2.5），則得由式上可得真近點角V與偏近點角E之關系：

2.1.5衛(wèi)星的受攝運動衛(wèi)星的受力：衛(wèi)星受到的各種具體作用力：地球?qū)πl(wèi)星的引力日月對衛(wèi)星的引力大氣阻力太陽光壓地球潮汐力等可將作用力歸納分為兩類：地球質(zhì)心引力（中心引力）；地球非中心引力—攝動力（與地球質(zhì)心引力相比，僅為10e-3量級）。衛(wèi)星的運動：二體問題--僅考慮地球質(zhì)心引力的衛(wèi)星運動稱為二體問題。受攝運動—考慮到攝動力的作用的衛(wèi)星運動。二體運動求解衛(wèi)星相對地球的位置基于萬有引力的分析解衛(wèi)星相對地球的真實位置考慮攝動力的影響衛(wèi)星受到的攝動力地球引力場攝動力影響約為10-3量級，其他攝動力影響大多小于或接近于10-6量級。地球非球形引力的攝動北凸南凹的梨形地球

在地球引力場攝動力的作用下，升交點將沿地球赤道產(chǎn)生緩慢的運動，使升交點赤經(jīng)產(chǎn)生周期性變化，設其變化速率為,t0時升交點赤經(jīng)為Ω，對于任一時刻t的升交點位置表示為71

事實上，衛(wèi)星的升交點還同時受到其他攝動力的影響，所以升交點赤經(jīng)的變化率也不是常量。

地球非球形引力的攝動對衛(wèi)星軌道的影響

在引力場攝動力的作用下，近地點將在軌道面內(nèi)轉(zhuǎn)動，使近地點角距發(fā)生緩慢變化。若取近距點角距的變率為，則任一時刻t的近距點角距為72同樣在引力場攝動力的作用下，衛(wèi)星軌道平近點角也隨時間變化，任一時刻t的平近點角為若設，則對GPS衛(wèi)星可得。地球非球形引力的攝動對衛(wèi)星軌道的影響引起軌道面在空間的旋轉(zhuǎn)使升交點沿地球赤道產(chǎn)生緩慢的移動，進而使升交點的赤經(jīng)產(chǎn)生周期性變化。引起近地點在軌道面內(nèi)旋轉(zhuǎn)使得開普勒橢圓在軌道面內(nèi)定向改變，引起軌道近地點角距的緩慢變化。引起平近點角的變化日月引力又稱第三體引力不僅影響衛(wèi)星的運行，而且影響地球自轉(zhuǎn)，因此，日月引力攝動應為日月引力對衛(wèi)星軌道及其對地球作用之差對衛(wèi)星產(chǎn)生的攝動加速度約為510-6m/s2太陽引力的影響，僅約為月球引力的0.46倍日月引力的攝動太陽輻射壓力太陽光壓的影響入射作用力發(fā)射作用力反照壓力（被地球反射的太陽光產(chǎn)生的壓力，為輻射壓力的1%，可忽略）太陽光壓對衛(wèi)星產(chǎn)生的加速度，約為10-7m/s2量級地球固體潮在日月引力作用下，地球產(chǎn)生的如潮汐般的變形。海潮大氣潮地球潮汐攝動力地球潮汐攝動力，對于在36000km高度的衛(wèi)星（GPS衛(wèi)星高度為20200km），攝動量約為110-10，故常被忽略。對低軌道衛(wèi)星影響較大對于GPS衛(wèi)星（高度為20200km）的影響可忽略大氣阻力攝動力對衛(wèi)星的影響知識點回顧衛(wèi)星運動軌道基本參數(shù)理想情況下的衛(wèi)星運動衛(wèi)星的有攝運動2.2衛(wèi)星星歷GPS衛(wèi)星星歷GPS衛(wèi)星在軌道平面內(nèi)位置的計算2.2.1GPS衛(wèi)星星歷衛(wèi)星星歷是描述衛(wèi)星運動軌道的信息。衛(wèi)星星歷描述某一時刻的衛(wèi)星運動軌道參數(shù)及其變率。根據(jù)衛(wèi)星星歷，可以計算出任一時刻的衛(wèi)星位置及其速度。精確的軌道信息是得到衛(wèi)星瞬時位置的必要條件，也是精密定位的基礎。81GPS衛(wèi)星星歷GPS衛(wèi)星星歷可以分為：預報星歷（廣播星歷，broadcastephemeris）；實測星歷（精密星歷，preciseephemeris）。82預報星歷預報星歷，通過衛(wèi)星發(fā)射的、含有軌道信息的導航電文傳遞給用戶,用戶使用接收機接收到信號后，經(jīng)過解碼便可獲得所需要的衛(wèi)星星歷。包括相對某一參考歷元的開普勒軌道參數(shù)和必要的軌道攝動項改正參數(shù)。83參考歷元的衛(wèi)星開普勒軌道參數(shù)稱為參考星歷（或密切軌道參數(shù)），是根據(jù)GPS監(jiān)測站約1周的監(jiān)測資料推算的。參考星歷只代表衛(wèi)星在參考歷元的瞬時軌道參數(shù)。在攝動力的影響下，衛(wèi)星的實際軌道將偏離其參考軌道。偏離的程度主要取決于:觀測歷元與所選參考歷元間的時間差。一般來說，如果用軌道參數(shù)的攝動項對已知的衛(wèi)星參考星歷加以改正，可以外推出任意觀測歷元的衛(wèi)星星歷。如果觀測歷元與所選參考歷元間的時間差很大（外推時間較長），為了保障外推軌道參數(shù)具有必要的精度，就必須采用更嚴密的攝動力模型和考慮更多的攝動因素，由此帶來了建立更嚴格攝動力模型的困難，因而可能降低預報軌道參數(shù)的精度。只要保證外推時間間隔不太長，可以保證衛(wèi)星預報星歷的精度。為了保證衛(wèi)星預報星歷的必要精度，一般采用限制預報星歷外推時間間隔的方法。衛(wèi)星導航電文的獲取是通過地面的監(jiān)控站時刻觀測衛(wèi)星的運行軌道、主控站每天更新衛(wèi)星的參考星歷、注入站每天向衛(wèi)星注入新的參考星歷。GPS跟蹤站每天利用觀測資料，更新用以確定衛(wèi)星參考星歷的數(shù)據(jù)，計算每天衛(wèi)星軌道參數(shù)的更新值，每天按時將其注入相應的衛(wèi)星并存儲。據(jù)此GPS衛(wèi)星發(fā)播的廣播星歷每小時更新一次。86如果將計算參考星歷的參考歷元toe選在兩次更新星歷的中央時刻，則外推時間間隔最大不會超過0.5小時，從而可以在采用同樣攝動力模型的情況下，有效地保持外推軌道參數(shù)的精度。預報星歷的精度，目前一般估計為20-40m。

由于預報星歷每小時更新一次，在數(shù)據(jù)更新前后，各表達式之間將會產(chǎn)生小的跳躍，其值可達數(shù)分米，一般可利用適當?shù)臄M合技術（如切比雪夫多項式）予以平滑。GPS用戶通過衛(wèi)星廣播星歷可以獲得的有關衛(wèi)星星歷參數(shù)共17個，其中包括:2個參考時刻;6個相應參考時刻的開普勒軌道參數(shù);9個反映攝動力影響的參數(shù)。GPS衛(wèi)星的后處理星歷后處理星歷預報星歷包含外推誤差，且由于SA技術的影響，廣播星歷的精度被人為降低，其精度不能滿足某些需要精密定位服務的用戶要求。后處理星歷，是根據(jù)地面跟蹤站所獲得的精密觀測資料計算而得到的星歷，是一種不包含外推誤差的實測星歷。可為用戶提供觀測時刻的精密衛(wèi)星星歷，精度可達米級，以后將達到分米級。89后處理星歷是一些國家的某些部門根據(jù)各自建立的跟蹤站所獲得的精密觀測資料，應用與確定預報星歷相似的方法，計算的衛(wèi)星星歷。這種星歷通常是在事后向用戶提供的在用戶觀測時的衛(wèi)星精密軌道信息，因此稱后處理星歷或精密星歷。該星歷的精度目前可達分米。后處理星歷不是通過衛(wèi)星廣播的。需要通過無線電、網(wǎng)絡等通信方式向用戶傳遞。是有償服務。902.2.2GPS衛(wèi)星位置的計算

-根據(jù)廣播星歷計算衛(wèi)星位置計算思路首先計算衛(wèi)星在軌道平面坐標系下的坐標然后將上述坐標分別繞X軸旋轉(zhuǎn)-i角、繞Z軸旋轉(zhuǎn)-k角，求出衛(wèi)星在地心系下的坐標衛(wèi)星在其軌道平面內(nèi)的位置計算

計算真近點角Vk計算衛(wèi)星運行的平均角速度n計算歸化時間tk計算升交距角u0計算經(jīng)過攝動改正的升交距角、衛(wèi)星的地心距離及軌道傾角計算衛(wèi)星的軌道平面直角坐標計算軌道平面1：計算衛(wèi)星運行的平均角速度n

計算過程計算衛(wèi)星運行的平均角速度

〉GPS系統(tǒng)及其信號>GPS衛(wèi)星在軌位置的計算軌道平面2：計算歸化時刻tk

〉GPS系統(tǒng)及其信號>GPS衛(wèi)星在軌位置的計算軌道平面3：計算觀測時刻的平近點角Mk

4：計算偏近點角Ek

5：衛(wèi)星向徑r0計算t時刻衛(wèi)星的平近點角計算偏近點角計算衛(wèi)星向徑（未加攝動改正）

〉GPS系統(tǒng)及其信號>GPS衛(wèi)星在軌位置的計算軌道平面6：計算計算衛(wèi)星真近點角Vk、升交點角距u07：計算攝動改正項δu、δr、δi

計算真近點角計算升交距角計算攝動改正項MωVkrk衛(wèi)星k軌道平面9：計算經(jīng)過攝動改正的升交距角Uk

、衛(wèi)星的地心距離rk和軌道傾角ik

10：計算衛(wèi)星在軌道平面上的位置進行攝動改正計算衛(wèi)星在軌道平面坐標系中的位置衛(wèi)星在地心空間直角坐標系中的位置計算計算觀測時刻的升交點經(jīng)度ΩK計算衛(wèi)星在地心空間直角坐標系中的坐標

計算地心坐標1：計算觀測時刻的升交點經(jīng)度k觀測時刻的升交點經(jīng)度k為該時刻升交點赤經(jīng)（春分點和升交點間角距）與格林尼治恒星時GAST（春分點和格林尼治起始子午線間角距）之差，即：k=-GAST觀測時刻t時的升交點赤經(jīng)：=oe-（t-

toe）

由電文中可求式中，

oe

為toe的升交點赤經(jīng)；為變率；電文中每小時更新一次toe和

〉GPS系統(tǒng)及其信號>GPS衛(wèi)星在軌位置的計算地心坐標2：計算觀測時刻的升交點經(jīng)度k

〉GPS系統(tǒng)及其信號>GPS衛(wèi)星在軌位置的計算

GAST隨地球自轉(zhuǎn)而增加，其增值速率為地球自轉(zhuǎn)速率，設一個星期開始時刻的格林尼治恒星時為GAST，則導航電文給我們提供的不是時的升交點赤經(jīng)，而是始于格林尼治起始子午線到升交點的準經(jīng)度，它們之間的關系是將式（2.30）、（2.31）、（2.32）一并代入式（2.29），則得升交點的經(jīng)度為：

地心坐標3：衛(wèi)星在地心坐標系中的位置計算衛(wèi)星在地心空間直角坐標系中的坐標由式（2.28）可求出衛(wèi)星在其軌道平面直角坐標系中的坐標，在該坐標系統(tǒng)中衛(wèi)星的空間位置可表示為：

此時軸過地心指向軌道平面的垂直方向。地心坐標3：衛(wèi)星在地心坐標系中的位置續(xù)

〉GPS系統(tǒng)及其信號>GPS衛(wèi)星在軌位置的計算

根據(jù)衛(wèi)星在軌道平面上的直角坐標->地心坐標系：

沿地心—升交點軸旋轉(zhuǎn)i角，使軌道平面與赤道平面重合。沿Z軸旋轉(zhuǎn)k角，使升交點與格林尼治子午線重合。這樣，便得到衛(wèi)星在地心坐標系中的直角坐標（X、Y、Z）。其數(shù)學表達式如：作業(yè)1、試標出GPS衛(wèi)星無攝運動軌道參數(shù)，并概述各參數(shù)的概念或含義2、GPS系統(tǒng)由哪幾部分組成，簡述各部分作用1-2-3GPS衛(wèi)星信號及信號接收機GPS信號的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)GPS測距碼GPS的導航電文GPS信號接收機知識回顧理想情況下的衛(wèi)星運動衛(wèi)星運動軌道參數(shù)及含義衛(wèi)星星歷衛(wèi)星星歷包含哪兩種，簡述兩種星歷的區(qū)別內(nèi)容引導GPS通過哪些信號進行定位？GPS信號包含哪幾部分？GPS衛(wèi)星信號的內(nèi)容GPS衛(wèi)星信號是GPS衛(wèi)星向廣大用戶發(fā)送的用于導航定位的調(diào)制波。GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號包含：載波信號、測距碼、導航電文（數(shù)據(jù)碼）。3.1載波信號

可運載調(diào)制信號的高頻震蕩波為載波GPS發(fā)射位于L波段的兩種頻率的載波信號：L1載波：fL1=154×f0=1575.42MHZ，波長λ1=19.032cm；L2載波：fL2=120×f0=1227.6MHZ，波長λ2=24.42cm；GPS衛(wèi)星信號的調(diào)制將頻率較低的信號加載在頻率較高的載波上的過程稱為調(diào)制被加載的頻率較低的信號稱為調(diào)制信號GPS衛(wèi)星的L1和L2載波上攜帶測距信號和導航電文GPS衛(wèi)星的測距碼和導航電文是采用調(diào)相技術調(diào)制到載波上的，由于偽隨機碼只有“1”和“0”兩種狀態(tài)。當碼值取0時，對應的碼狀態(tài)為＋1，而碼值取1時，對應的碼狀態(tài)為－1。在載波和相應的碼狀態(tài)相乘后便實現(xiàn)了載波的調(diào)制，此時碼信號被加載到載波上，經(jīng)過播發(fā)可供用戶接收。

當碼的波型為”1”時，與載波相乘，不會改變載波的相位；當碼的波型為”-1”時，與載波相乘，載波相位改變180度。當碼值(調(diào)制信號)從1變成0，或從0變成1時，將使載波相位改變180度。調(diào)制以后的衛(wèi)星信號經(jīng)由衛(wèi)發(fā)射天線向用戶播發(fā)。載波信號的作用：攜帶測距信號和導航電文傳送給用戶；在載波相位測量中用作測距信號（其測距精度比偽距測量的精度高2~3數(shù)量級）；精確測定多普勒頻移特點所選擇的頻率有利于測定多普勒頻移所選擇的頻率有利于減弱信號所受的電離層延遲影響（電離層折射延遲與信號的頻率有關）選擇兩個頻率可以較好地消除信號的電離層延遲導航信息被調(diào)制在L1載波上發(fā)送，頻率為50HZ用戶利用導航信息計算某一時刻衛(wèi)星在軌道上的位置，因此導航信息也被稱為廣播星歷導航電文亦是二進制數(shù)碼，依規(guī)定的格式組成，按幀向外播送，每幀電文的長度為1500bit，播送速率為50bit/s。

每顆衛(wèi)星都發(fā)射一系列無線電信號(基準頻率?)

兩種載波(L1和L2)

兩種碼信號(C/A碼和P碼)

一組導航電文(信息碼，D碼)作用測距性質(zhì)為偽隨機噪聲碼（PRN－PseudoRandomNoise）特點確定的編碼規(guī)則可復制性周期性自相關性3.2測距碼產(chǎn)生若干多級反饋移位寄存器所產(chǎn)生的m序列經(jīng)復雜處理后形成包含C/A碼、P（Y）碼測量原理隨機碼序列與復制的隨機碼序列通過平移碼元素，相應碼元素相互對其不同的碼（包括未對齊的同一組碼）間的相關系數(shù)為0或1/n（n為碼元數(shù)）對齊的同一組碼間的相關系數(shù)為1有關碼的基本概念表達不同信息的二進制數(shù)（“0”和“1”）及其組合，稱為碼在二進制中，一位二進制數(shù)稱為一個碼元或比特（bit，被取為碼的度量單位）將各種信息，如聲音、文字和圖像等，按某種預定的規(guī)則，表示為二進制數(shù)的組合形式，這個過程稱為編碼例如：兩位二進制數(shù)的不同組合11,10,01,00，這些組合形式被稱為碼，其中每個碼含有兩個碼元

偽隨機噪聲碼又叫偽隨機碼或者偽噪聲碼，簡稱：PRN，是一個具有一定周期的取值0和1的離散符號串。他不僅具有高斯噪聲所有的良好的自相關特性，而且具有某種確定的編碼規(guī)則。具有周期性、易被復制等特性。GPS信號中使用了偽隨機碼技術，識別和分離各顆衛(wèi)星信號，并提供無模糊度的測距數(shù)據(jù)。偽隨機噪聲碼的產(chǎn)生方式很多。GPS技術采用m序列，即產(chǎn)生于最長線性反饋移位寄存器。4.2GPS衛(wèi)星信號偽隨機噪聲碼偽隨機碼的產(chǎn)生--M序列線性反饋移位寄存器M序列的特性:1.均衡性：一周中1與0基本相等。1比0多1個。不允許全0。2.游程分布：相同碼元連在一起為一游程。左圖4級M序列為8個游程：長度為1的4個，長度為2的2個，長度為3的1個，長度4的1個。3.移位相加特性：一個M序列與其移位后另一M序列相加仍是M序列。4級M序列的周期m=154.自相關特性：R=（A-D）/（A+D）=（A-D）/m=1或-1/m5.偽噪聲特性：M序列為偽隨機碼或人工復制噪聲碼。a3a2a1a0初始10001100111011110111…………4級M序列的產(chǎn)生方框圖輸出M序列:000111101011001輸出m序列偽隨機噪聲碼的自相關特性對齊時：000111101011001未對齊時：000111101011001000111101011001100011110101100A=15,D=0,R=（A-D）/m=1A=7,D=8,R=（A-D）/m=-1/15

3.2.1C/A碼

定義粗捕獲碼，即用于進行粗略測距和捕獲精碼的測距碼屬于偽隨機噪聲碼（PRN碼）頻率C/A碼頻率f1=1/10×f0=1.023MHZ，僅被調(diào)制在L1載波上特征公開明碼、民用、測距精度±（2~3）mC/A碼特征：C/A碼是由兩個10級反饋移位寄存器相組合而產(chǎn)生碼長Nu=210-1=1023比特碼元寬tu=1/f1≈0.977752μs

空間失距=293.1m（碼元寬與C的乘積）

周期Tu=Nutu=1ms

數(shù)碼率=1.023Mbit/sC/A碼特性易于捕獲C/A碼碼長較短(周期小于1ms)，對C/A碼進行逐個搜索，用時短，易于捕獲；通過捕獲的C/A碼得到的GPS衛(wèi)星導航信息，又可方便的捕獲P碼，因此C/A碼被通稱為捕獲碼測距誤差大C/A碼的碼元寬度和空間矢距較大，若兩序列的碼元對其誤差為碼元寬度的1/10~1/100，則對應的測距誤差可達2.9~29.3m；

由于C/A碼的測距精度低，因此也被稱為粗捕獲碼3.2.2P碼定義精碼，即用于精確測定從GPS衛(wèi)星至接收機距離的測距碼屬于偽隨機噪聲碼（PRN碼）頻率C/A碼頻率f1=f0=10.23MHZ，被調(diào)制在L1和L2載波上特征保密Y碼、軍用、測距精度高P碼特征：碼長Nu≈2.35*1014比特碼元寬度tu≈0.0977752μs

空間失距=29.3m

周期Tu=Nutu≈267d

數(shù)碼率=10.23Mbit/sP碼特性常規(guī)方法不易捕獲，需借助于C/A碼信息P碼碼長較長(周期小于1ms)，對P碼進行逐個搜索，用時長，不易捕獲；通過捕獲的C/A碼得到的GPS衛(wèi)星導航信息，可方便的捕獲P碼。測距精度高C/A碼的碼元寬度較C/A碼小，空間矢距較大，若兩序列的碼元對其誤差為碼元寬度的1/10~1/100，則對應的測距誤差可達0.293~2.93m；P碼的測距誤差僅為C/A碼的1/10。C/A碼和P碼主要特征指標特征指標C/A碼P碼產(chǎn)生物理單元10級反饋移位寄存器12級反饋移位寄存器碼長Nu=2r-11023bit2.35×1014bit頻率f0.1f0（1.023MHz）f0（10.23MHz）碼寬tu=1/f0.97752μs0.097752μs周期=Nu×tu1ms267d碼寬等效距離λ=c×tu293.1m29.3m測距誤差(1/10-1/100碼寬)29.3-2.9m2.93-0.29m特征粗碼、開放、二值精碼、保密、二值3.2.3L2C碼L2C碼稱為城市碼，被調(diào)制在L2載波上；包括2個PRN碼，CM碼和CL碼；L2C碼可以提供高質(zhì)量（低相噪、高靈敏度）的數(shù)據(jù)來進行導航定位；增設L2C碼可以用于解決C/A碼只調(diào)制在L1載波，無法精確消除電離層延遲的問題。GPS衛(wèi)星導航電文是用戶用來定位和導航的數(shù)據(jù)基礎。主要包括：衛(wèi)星星歷時鐘改正衛(wèi)星工作狀態(tài)信息電離層延遲修正參數(shù)這些信息按照一定的數(shù)據(jù)幀格式播發(fā)給用戶，成為數(shù)據(jù)碼（D碼）。3.3GPS導航電文（數(shù)據(jù)碼）第一數(shù)據(jù)塊第二數(shù)據(jù)塊第三數(shù)據(jù)塊3.3.1遙測碼（telemetryword,TLW）遙測碼位于每個子幀的開頭，用于表明衛(wèi)星注入數(shù)據(jù)的狀態(tài)。第1～8bit是同步碼（10001001），為各子幀編碼脈沖提供一個同步起點。第9～22bit是遙測電文，包括地面監(jiān)控系統(tǒng)注入數(shù)據(jù)時的狀態(tài)信息、診斷信息等。第22、24bit是連接碼。第25～30bit是奇偶校驗碼。奇偶校驗碼一個字碼（30bit）包含6bit奇偶校驗碼。每一個bit的奇偶校驗碼對應前面24bit的數(shù)據(jù)碼。例如：111001011101000110111010101110數(shù)據(jù)碼文校驗碼文1110101010110110001110111101003.3.2轉(zhuǎn)換碼（handoverword,HOW）轉(zhuǎn)換碼位于每個子幀的第二個子碼。作用：提供用戶從捕獲的C/A碼轉(zhuǎn)換到捕獲P碼的Z計數(shù)。Z計數(shù)位于轉(zhuǎn)換碼的第1～17bit，從每周六/周日零時起算的時間計數(shù)。通過Z計數(shù)，可以知道觀測瞬間在P碼周期中所處的準確位置，以便迅速捕獲P碼。轉(zhuǎn)換碼的第25～30bit為奇偶校驗碼。3.3.3第一數(shù)據(jù)塊第一數(shù)據(jù)塊位于第1子幀的第3～10字碼。主要包括標識碼、時延差改正、星期序號、衛(wèi)星的健康狀況、數(shù)據(jù)齡期及衛(wèi)星時鐘改正系數(shù)等。時延差改正Tgd電離層會使GPS在L1、L2上的信號發(fā)生時延。Tgd改正觀測結(jié)果，提高定位精度。數(shù)據(jù)齡期AODC數(shù)據(jù)齡期是時鐘改正數(shù)的外推時間間隔，表明衛(wèi)星時鐘改正數(shù)的置信度。AODC=t0c-tt其中t0c是第一數(shù)據(jù)塊的參考時刻，tt是計算時鐘改正參數(shù)所用數(shù)據(jù)的最后觀測時刻。星期序號WNWN是從1980年1月6日子夜零時（UTC）起算的星期數(shù)，是GPS星期數(shù)。衛(wèi)星時鐘改正GPS時間系統(tǒng)以地面主控站的原子鐘為基準。GPS時間和UTC時間存在差值，導航電文把差值播發(fā)給廣大用戶。3.3.4第二數(shù)據(jù)塊導航電文的第2和第3子幀組成第二數(shù)據(jù)塊，內(nèi)容為GPS衛(wèi)星星歷。內(nèi)容包括：開普勒軌道6參數(shù)；軌道攝動9參數(shù)；時間參數(shù)。GPS衛(wèi)星軌道參數(shù)3.3.5第三數(shù)據(jù)塊第三數(shù)據(jù)塊包括4、5兩個子幀，內(nèi)容包括了所有GPS衛(wèi)星的歷書數(shù)據(jù)。當接收機捕獲到某顆GPS衛(wèi)星信號后，根據(jù)第三數(shù)據(jù)塊提供的其它衛(wèi)星的概略星歷、時鐘改正、衛(wèi)星工作狀態(tài)等數(shù)據(jù)，用戶可以選擇工作正常、位置適當?shù)男l(wèi)星，并較快地捕獲到所選擇的衛(wèi)星。GPS衛(wèi)星信號的構(gòu)成3.4GPS信號的接收機3.4.1信號接收設備的組成如果把GPS信號接收設備作為一個用戶測量系統(tǒng)，按其結(jié)構(gòu)和作用可以分為：（1）天線（帶前置放大器）；（2）信號處理器，用于信號接收、識別和處理；（3）微處理器，用于接收機的控制、數(shù)據(jù)采集和導航計算；（4）用戶信息傳輸，包括操作板、顯示板和數(shù)據(jù)存儲器；（5）精密振蕩器，用以產(chǎn)生標準頻率；（6）電源。GPS信號接收系統(tǒng)如果按其構(gòu)成部分的性質(zhì)和功能又可分為：（1）硬件部分：主要指上述的接收機、天線和電源等硬件設備；（2）軟件部分：軟件部分是現(xiàn)代GPS測量系統(tǒng)的重要組成部分。它是支持接收機硬件實現(xiàn)其功能、完成各種導航和定位的重要條件。一個功能齊全、品質(zhì)良好的軟件不僅能為用戶提供極大方便，而且對于提高定位作業(yè)效率和改善定位精度，滿足用戶多方面的需要，具有重要的意義。3.4.2天線單元

GPS信號接收機的天線單元為接收設備的前置部分。天線單元包含接收天線和前置放大器兩部分。GPS信號接收天線必須具備以下特性：波束的半帶寬大于70°的半球狀天線方向圖；電波右旋圓極化；精確和穩(wěn)定的相位中心；能較好的抑制多路徑效應；能接收GPS信號的多個載波頻率；較小的重量和尺寸；機械穩(wěn)定性能好。天線部分可能是全向振子天線、小型螺旋天、或微帶天線，但從發(fā)展趨勢來看，以微帶天線用的最廣、最有前途。

微帶天線是在厚度為h（h≤λ）的介質(zhì)基片的上下兩面覆蓋兩塊金屬片構(gòu)成。一塊輻射金屬片作為接地板，完全覆蓋基片的底面；另一塊輻射金屬片作為輻射元置于基片頂面。這種天線把諸如放大器、震蕩器、開關、可變衰減器、混頻器、調(diào)相器、調(diào)制器等都一起敷設在一個介質(zhì)基片上。優(yōu)點是體積小，重量輕、成本低、有兩種工作頻率，有利于提高定位精度；缺點是增益較低。目前大部分測地型接收機天線都是微帶天線。其更適用于飛機、火箭等高速飛行物上。前置放大器位置天線后端作用提高信號強度將有極微弱的GPS信號的電磁波能量轉(zhuǎn)換成為弱電流放大種類外差式、高放式絕大多數(shù)測地型GPS接收機采用外差式天線單元3.4.3接收單元信號通道信號通道是一種軟件和硬件相結(jié)合的復雜電子裝置，是接收單元中的核心部分。其主要功能是跟蹤、處理和量測衛(wèi)星信號，以獲得導航定位所需要的數(shù)據(jù)和信息，通道數(shù)目有1到24個不等，由接收機的類型而定?？偟膩碇v，信號通道目前有相關型、平方型和相位型等三種。相關型通道新一代GPS信號接收機廣泛采用相關型通道，它能迅速地從偽噪聲碼中解譯出衛(wèi)星電文，從而測得運動載體的實時位置。它主要由偽噪聲跟蹤環(huán)路和載波跟蹤環(huán)路組成。信號通道

偽噪聲跟蹤環(huán)路的工作原理如右圖的方框圖所示。其主要作用是從C/A碼或P碼中提取偽距觀測量，同時對衛(wèi)星信號進行解調(diào)，以獲得導航電文和載波。所謂跟蹤，就是使本地噪聲碼與接收噪聲碼“對齊”。

“對齊”的功能是由環(huán)路濾波器和壓控時鐘構(gòu)成的反饋環(huán)路等完成的。偽噪聲碼跟蹤環(huán)路方框圖信號通道平方型通道下圖所示的平方型通道，在用戶接收到GPS信號以后，經(jīng)過變頻而得到中頻GPS信號。于是載波頻率降低了，將中頻GPS信號自乘，得

平方型波道原理圖

中頻信號U的調(diào)制波A是取值為±1的二進制信號波形，其自乘結(jié)果恒等于1。因此乘法器B的輸出信號是一種純凈載波，但其頻率卻是中頻的二倍，該信號稱為重建載波。平方型波道壓縮了頻帶寬度，但抑制數(shù)據(jù)碼D（t），無法檢譯出GPS衛(wèi)星發(fā)送的導航電文。

信號通道碼相位通道它也是一種平方型通道，如右圖所示，其區(qū)別是它所得到的信號不是重建載波，而是一種碼率正弦波。圖中，接收碼（C/A碼或P碼）從A點輸入，經(jīng)延時（即二分之一碼元寬度），經(jīng)C點濾波得復合碼，再經(jīng)D點得碼率正弦波，即接收機時鐘所產(chǎn)生的秒脈沖啟開時間間隔計數(shù)器后開始計數(shù)，遇到碼率正弦波計數(shù)，計數(shù)，遇到碼率碼相位波道示意圖正弦波，其正向過零點時關閉計數(shù)器。這樣由開、關計數(shù)器的時間之差便可確定測站和衛(wèi)星間的距離。這里要說明的是碼相位波道只能測得不足一個碼元寬度的時間間隔，因此存在多值解的問題，這可通過多普勒測量來解決。

目前使用的測量型GPS接收機，多為混合型接收機，其通道普遍采用了相關和平方技術的優(yōu)點，它可以同時獲得碼相位和載波相位觀測量，導航