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GPS屬于被動(dòng)式導(dǎo)航系統(tǒng),在被動(dòng)式測(cè)距系統(tǒng)中,用戶天線只需要接收來(lái)自這些的導(dǎo)航定位信號(hào),從而就可測(cè)得用戶天線至的距離或距離差。GPS接收機(jī)將重建載波與接收機(jī)內(nèi)由振蕩器產(chǎn)生的本振信號(hào)通過(guò)相位計(jì)比相,即可得到相位差。這種發(fā)送和接收測(cè)距信號(hào)位于同一個(gè)地方的測(cè)距原理,稱為主動(dòng)測(cè)距。用它所測(cè)得的站星距離和已知的在軌位置,4g車載監(jiān)控,也可推算出用戶現(xiàn)時(shí)的三維位置。這種基于主動(dòng)測(cè)距原理的定位,濟(jì)南車載監(jiān)控,稱為主動(dòng)定位。
但單程測(cè)距要求與用戶接收機(jī)的時(shí)鐘同步。如果兩個(gè)時(shí)鐘不同步,那么在所測(cè)量的傳播時(shí)間中,除了因至用戶接收機(jī)之間距離所引起的傳播延遲之外,還包含了兩個(gè)時(shí)鐘的鐘差。要達(dá)到與用戶時(shí)鐘同步,在實(shí)際工作中很難做到,但可通過(guò)適當(dāng)方法解決。GPS已經(jīng)經(jīng)歷了代和第二代,車載監(jiān)控器,現(xiàn)在已升級(jí)到第三代,以保持其在導(dǎo)航定位系統(tǒng)的霸主地位,從目前來(lái)看,GPS是范圍內(nèi)精度高、覆蓋范圍的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。定位系統(tǒng)由以下三個(gè)部分組成:空間部分(GPS)、地面監(jiān)控部分和用戶部分。GPS可連續(xù)向用戶播發(fā)用于進(jìn)行導(dǎo)航定位的測(cè)距信號(hào)和導(dǎo)航電文,并接收來(lái)自地面監(jiān)控系統(tǒng)的各種信息和命令以維持系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
這樣,粗碼精度可達(dá)100m,GPS車載監(jiān)控,精碼精度為10m。由于預(yù)算的壓縮,GPS計(jì)劃不得不減少發(fā)射數(shù)量,改為將18顆分布在互成600的6個(gè)軌道上,然而這一方案保障不了的可靠性。從相關(guān)接收的方式來(lái)看,要求測(cè)距信號(hào)具有類似白噪聲的自相關(guān)特性。偽隨機(jī)碼測(cè)距技術(shù)就是這一思想的體現(xiàn)。經(jīng)過(guò)20余年的研究實(shí)驗(yàn),耗資300億美元,到1994年,覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS星座已布設(shè)完成。
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