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BDS定位原理與工作過(guò)程

添加時(shí)間:2018-05-15 11:24:13 來(lái)源:《北斗與GNSS系統(tǒng)概述》
  有源定位要求的條件
 
  每顆衛(wèi)星到用戶的距離應(yīng)為真距離(即與用戶機(jī)時(shí)鐘無(wú)關(guān))。采用應(yīng)答方式測(cè)得衛(wèi)星到用戶的距離,距離精度只與信號(hào)源時(shí)鐘(即原子鐘的精度)有關(guān)。需要準(zhǔn)確的地理高程數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)的地理高程數(shù)據(jù)由國(guó)家高程數(shù)據(jù)庫(kù)提供,可準(zhǔn)確到10米以內(nèi),能滿足定位計(jì)算精度要求。
 
  定位的幾何工作原理
 
  地面中心站的中心計(jì)算機(jī)根據(jù)已知準(zhǔn)確位置的兩顆地球同步衛(wèi)星為球心,以衛(wèi)星到用戶的距離為半徑(用詢問(wèn)和應(yīng)答信號(hào)測(cè)量得到,并可以用標(biāo)校站信息消除誤差)構(gòu)造兩個(gè)球面,以地球的半徑加上用戶的高程為半徑(高程數(shù)據(jù)庫(kù)提供)構(gòu)造第三個(gè)球面,計(jì)算出這三個(gè)球面在地球的交會(huì)點(diǎn)(消除其鏡象點(diǎn))即為用戶的位置,這就是“三球交會(huì)測(cè)量原理”。
 
  有源定位分五步完成
 
  第一步:地面中心站向“北斗一號(hào)”系統(tǒng)衛(wèi)星發(fā)送詢問(wèn)信號(hào),衛(wèi)星將該詢問(wèn)信號(hào)以廣播方式轉(zhuǎn)發(fā)給服務(wù)區(qū)域內(nèi)的各種用戶機(jī);第二步:用戶機(jī)接收到其中一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的信號(hào)以后,如果此時(shí)用戶有定位請(qǐng)求,則用戶機(jī)自動(dòng)向兩顆衛(wèi)星播發(fā)自己的應(yīng)答信號(hào)(應(yīng)答信號(hào)中包含本機(jī)的識(shí)別號(hào)碼ID);第三步:地面中心站接收到該應(yīng)答信號(hào)以后,測(cè)量整個(gè)應(yīng)答信號(hào)的往返總時(shí)延,并根據(jù)地面中心站至兩顆同步衛(wèi)星的距離與保存在地面中心站的用戶機(jī)所在區(qū)域的數(shù)字高程信息,以及其它修正數(shù)據(jù)信息等,進(jìn)行迭代計(jì)算解算出該用戶機(jī)(載體)在地球表面或空中的位置;第四步:地面中心站用短報(bào)文通信方式將該位置信息通過(guò)衛(wèi)星傳送給用戶機(jī);第五步:用戶機(jī)將該位置顯示出來(lái)。
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