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GPS的定義:利用GPS定位衛(wèi)l星,在全球范圍內(nèi)實(shí)時進(jìn)行定位、導(dǎo)航的系統(tǒng),稱為全球衛(wèi)l星定位系統(tǒng),簡稱GPS。GPS是建立的一種具有全方面、全天候、全時段、高精度的導(dǎo)航系統(tǒng),能為全球用戶提供低成本、高精度的三維位置、速度和精準(zhǔn)定時等導(dǎo)航信息,是通信技術(shù)在導(dǎo)航領(lǐng)域的應(yīng)用典范,它極大地提高了地球社會的信息化水平,有力的推動了數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
GPS系統(tǒng)使用的偽碼一共有兩種,分別是民用的C/A碼和軍方用的P(Y)碼。C/A碼頻率1.023MHz,重復(fù)周期一毫秒,碼間距1微秒,相當(dāng)于300m;P碼頻率10.23MHz,重復(fù)周期266.4天,碼間距0.1微秒,相當(dāng)于30m。而Y碼是在P碼的基礎(chǔ)上形成的,保密性能更佳。導(dǎo)航電文包括星歷、工作狀況、時鐘改正、電離層時延修正、大氣折射修正等信息。它是從衛(wèi)l星信號中解調(diào)制出來,以50b/s調(diào)制在載頻上發(fā)射的。導(dǎo)航電文每個主幀中包含5個子幀每幀長6s。前三幀各10個字碼;每三十秒重復(fù)一次,每小時更新一次。后兩幀共15000b。
GPS接收機(jī)可接收到可用于授時的準(zhǔn)確至納秒級的時間信息;用于預(yù)報(bào)未來幾個月內(nèi)衛(wèi)l星所處概略位置的預(yù)報(bào)星歷;用于計(jì)算定位時所需坐標(biāo)的廣播星歷,精度為幾米至幾十米(各個衛(wèi)l星不同,隨時變化);以及GPS系統(tǒng)信息,如衛(wèi)l星狀況等。
GPS接收機(jī)對碼的量測就可得到衛(wèi)l星到接收機(jī)的距離,由于含有接收機(jī)衛(wèi)l星鐘的誤差及大氣傳播誤差,故稱為偽距。對 CA碼測得的偽距稱為CA碼偽距,精度約為20米左右,對P碼測得的偽距稱為P碼偽距,精度約為2米左右。
RTKLIB是日本東京海洋大學(xué)(Tokyo University of Marine Science and Technology)開發(fā)的一個開放源程序包,供標(biāo)準(zhǔn)與精準(zhǔn)GNSS全球?qū)Ш叫l(wèi)l星系統(tǒng)應(yīng)用。RTKLIB包括一個可移植的程序庫和幾個應(yīng)用程序(AP)庫。在RTK作業(yè)模式下,基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一起傳送給流動站。
流動站可處于靜止?fàn)顟B(tài),也可處于運(yùn)動狀態(tài);可在固定點(diǎn)上先進(jìn)行初始化后再進(jìn)入動態(tài)作業(yè),也可在動態(tài)條件下直接開機(jī),并在動態(tài)環(huán)境下完成整周模糊度的搜索求解。在整周未知數(shù)解固定后,即可進(jìn)行每個歷元的實(shí)時處理,只要能保持四顆以上衛(wèi)l星的相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形,則流動站可隨時給出厘米級定位結(jié)果。