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GPS卫星接收机种类 导航型接收机

[ 来源:互联网 | 时间:2009年09月06日 | 收藏本文 ] 【

GPS卫星接收机种类很多,根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型;根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。
按接收机的用途分类
1.导航型接收机
此类型接收机主要用于运动载体的导航,它可以实时给出载体的位置和速度。这类接收机一般采用C/A码伪距测量,单点实时定位精度较低,一般为±25mm,有SA影响时为±100mm。这类接收机价格便宜,应用广泛。根据应用领域的不同,此类接收机还可以进一步分为:
车载型??用于车辆导航定位;
航海型??用于船舶导航定位;
航空型??用于飞机导航定位。由于飞机运行速度快,因此,在航空上用的接收机要求能适应高速运动。
星载型??用于卫星的导航定位。由于卫星的速度高达7km/s以上,因此对接收机的要求更高。
2.测地型接收机
测地型接收机主要用于精密大地测量和精密工程测量。这类仪器主要采用载波相位观测值进行相对定位,定位精度高。仪器结构复杂,价格较贵。
3.授时型接收机
这类接收机主要利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时,常用于天文台及无线电通讯中时间同步。
4.2.2按接收机的载波频率分类
单频接收机
单频接收机只能接收L1载波信号,测定载波相位观测值进行定位。由于不能有效消除电离层延迟影响,单频接收机只适用于短基线(<15km)的精密定位。
双频接收机
双频接收机可以同时接收L1,L2载波信号。利用双频对电离层延迟的不一样,可以消除电离层对电磁波信号的延迟的影响,因此双频接收机可用于长达几千公里的精密定位。
4.2.3按接收机通道数分类
GPS接收机能同时接收多颗GPS卫星的信号,为了分离接收到的不同卫星的信号,以实现对卫星信号的跟踪、处理和量测,具有这样功能的器件称为天线信号通道。根据接收机所具有的通道种类可分为:
多通道接收机
序贯通道接收机
多路多用通道接收机
4.2.4按接收机工作原理分类
码相关型接收机
码相关型接收机是利用码相关技术得到伪距观测值。
平方型接收机
平方型接收机是利用载波信号的平方技术去掉调制信号,来恢复完整的载波信号通过相位计测定接收机内产生的载波信号与接收到的载波信号之间的相位差,测定伪距观测值。
混合型接收机
这种仪器是综合上述两种接收机的优点,既可以得到码相位伪距,也可以得到载波相位观测值。
干涉型接收机
这种接收机是将GPS卫星作为射电源,采用干涉测量方法,测定两个测站间距离。
经过20余年的实践证明,GPS系统是一个高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和定时的多功能系统。GPS技术已经发展成为多领域、多模式、多用途、多机型的国际性高新技术产业。◆测地型GPS
测地型接收机主要用于精密大地测量和精密工程测量。这类仪器主要采用载波相位观测值进行相对定位,定位精度高。仪器结构复杂,价格较贵。根据使用用途和精度,又分为静态(单频)接收机和动态(双频)接收机即RTK.
目前,在GPS技术开发和实际应用方面,国际上较为知名的生产厂商有美国Trimble(天宝)导航公司、瑞士LeicaGeosystems(徕卡测量系统)、日本TOPCON(拓普康)公司、美国Magellan(麦哲伦)公司(原泰雷兹导航)、国内有上海华测导航、中海达等。
Trimble(天宝)的测地型GPS接收机产品主要有R8、R7、R6及5800、5700等。其中,5800为24通道GPS/WAAS/EGNOS接收机,它把双频GPS接收机、GPS天线、UHF无线电和电源组合在一个袖珍单元中,具有内置TrimbleMaxwell4芯片的超跟踪技术。即使在恶劣的电磁环境中,仍然能用小于2.5瓦的功率提供对卫星有效的追踪。同时,为扩大作业覆盖范围和全面减小误差,5800可以同频率多基准站的方式工作。此外,它还与TrimbleVRS网络技术完全兼容,其内置的WAAS和EGNOS功能提供了无基准站的实时差分定位。
LeicaGeosystems(徕卡测量系统)是全球著名的专业测量公司,是快速静态、动态RTK技术的先驱。其GPS1200系统中的接收机包括4种型号:GX1230GG/ATX1230GG、GX1230/ATX1230、GX1220和GX1210。
其中,GX1230GG/ATX1230GG为72通道、双频RTK测量接收机,接收机集成电台、GSM、GPRS和CDMA模块,具有连续检核(SmartCheck+)功能,可防水(水下1m)、防尘、防沙。动态精度:水平10mm+1ppm,垂直20mm+1ppm;静态精度:水平5mm+0.5ppm,垂直10mm+0.5ppm。它在20Hz时的RTK距离能够达到30km甚至更长,并且可保证厘米级的测量精度,基线在30公里时的可靠性是99.99%。
日本TOPCON(拓普康)公司生产的GPS接收机主要有GR-3、GB-1000、Hiper、Net-G3等。其中,GR-3大地测量型接收机可100%兼容三大卫星系统(GPS+GLONASS+GALIEO)的所有可用信号,有72个跟踪频道,采用抗2米摔落坚固设计,支持蓝牙通讯,内置GSM/GPRS模块(可选)。静态、快速静态的精度:水平3mm+0.5ppm,垂直5mm+0.5ppm;RTK精度:水平10mm+1ppm,垂直15mm+1ppm;DGPS精度:优于25cm。值得一提的是,该款接收机于2007年2月在德国获得了2007年度iF工业设计大奖。
华测导航的GPS接收机产品主要有X60CORS、X20单频接收机、X90一体化RTK、X60双频接收机等。国内通过中华人民共和国制造计量器具许可证获得的精度最高的产品,其中,X90为28通道双频GPS接收机,集成双频GPS接收机、双频测量型GPS天线、UHF无线电、进口蓝牙模块和电池,动态精度:水平10mm+1ppm,垂直20mm+1ppm;静态精度:水平5mm+1ppm,垂直10mm+1ppm,能达到10-30公里的作用范围(因实际地域情况有所差别),既可以承受从3米高度跌落到坚硬的地面,也可浸入水下1米深处进行测量。X90具有静态、快速静态、RTK、PPK、码差分等多种测量模式,精度范围为毫米级到亚米级。而且可与天宝,徕卡等主流品牌联合作业。南方测绘的GPS接收机产品主要有RTKS82、S86、蓝牙静态GPS、等。其中S82采用一体化设计,集成GPS天线、UHF数据链、OEM主板、蓝牙通讯模块、锂电池,其RTK定位精度:平面±(2cm+1ppm),垂直±(3cm+1ppm);静态后处理精度:平面±(5mm+0.5ppm),垂直±(10mm+1ppm);单机定位精度:1.5m(CEP);码差分定位精度:0.45m(CEP)。
◆车载GPS
当通过硬件和软件做成GPS定位终端用于车辆定位的时候,称为车载GPS,但光有定位还不行,还要把这个定位信息传到报警中心或者车载GPS持有人那里,我们称为第三方。所以GPS定位系统中还包含了GSM网络通讯(手机通讯),通过GSM网络用短信的方式把卫星定位信息发送到第三方。通过微机解读短信电文,在电子地图上显示车辆位置。这样就实现了车载GPS定位。与此同时,在车上安装相应的探测传感器,利用车载GPS定位的GSM网络通讯功能,同样能把防盗报警信息发送到第三方,或者把这个报警电话、短信直接发送到车主手机上,完成车载GPS防盗报警。这里可以看出,车载GPS定位的GSM网络部分实际上是一个智能手机,可以和第三方互相通讯,还可以把车辆被抢,司机被劫、被绑架等信息发送到第三方。所以说车载GPS定位是定位、防盗、防劫的。
◆类似车载GPS
类似车载GPS终端的还有定位手机、个人定位器等。GPS卫星定位由于要通过第三方定位服务,所以要交纳不等的月/年服务费。
目前所有的GPS定位终端,都没有导航功能。因为再需要增加硬件和软件,成本提高。
我们在电视里看到的车载GPS广告,和上述的车载GPS完全是两回事。它是一种GPS导航产品,当需要导航时,首先定位,也就是导航的起点,这与真正的GPS定位是不同的,它不能把定位信息传送到第三方和持有人那里,因为导航仪中缺少手机功能。比如你把导航仪放在车里,你朋友把车借开走了,导航仪不能发信息给你,那你就无法查找车辆位置。所以导航仪是不能定位的。
你说我买的是导航手机该行了吧,你想想,你把导航手机放在车上,现在车被盗了,那个手机会自己给你或第三方打电话发短信吗?它是需要人来操作的。所以说目前的导航终端都没有定位功能。
导航终端可以导航路线,让你在陌生的地方不迷路,划出路线让你到达目的地,告诉你自己当前位置,和周边的设施等等。
中国目前在GPS应该上取得了很大的市场.其中有很多公司是导航的.但是也有在GPS行业做定位管理的。
各种GPS/GIS/GSM/GPRS车辆监控系统软件、GSM和GPRS移动智能车载终端、系统的二次开发车辆监控系统整体搭建方案.系统广泛应用于公安,医疗,消防,交通,物流等领域。该方案基于NXP的PNX1090Nexperia移动多媒体处理器硬件和由NXP与合作伙伴ALKTechnologies联合开发的软件。NXP声称,该方案提供了设计师搭建一个带导航能力的低成本、多媒体功能丰富的便携式媒体播放器所需的一切,这些多媒体功能包括:MP3播放、标准和高清晰度视频播放和录制、FM收音、图像存储和游戏。NXP以其运行于PNX0190上的swGPSPersonal软件来实现GPS计算,从而取代了一个GPS基带处理器,进而降低了材料清单(BOM)成本并支持现场升级。跟随GPS的一系列关联的应用都设计到数学和算法,和GIS系统,地图投影,坐标系转换!
由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差,大气对流层、电离层对信号的影响,以及人为的SA保护政策,使得民用GPS的定位精度只有100米。为提高定位精度,普遍采用差分GPS(DGPS)技术,建立基准站(差分台)进行GPS观测,利用已知的基准站精确坐标,与观测值进行比较,从而得出一修正数,并对外发布。接收机收到该修正数后,与自身的观测值进行比较,消去大部分误差,得到一个比较准确的位置。实验表明,利用差分GPS(DGPS),定位精度可提高到5米。
GPS预警器
GPS预警器是通过GPS卫星在GPS预警器中设定坐标来完成的,比如遇到一个电子眼,然后通过相关设备在电子眼的正下方设立一个坐标,这样,使得装上这个坐标点数据的预警器到达这个点时,在达到坐标点的前300米左右就会开始预警,告诉车主前面有电子眼测速,不能超速驾驶,这样就起到一个预警作用。这样的准确率跟数据点的多少是有关系的,主要就是利用卫星的定位来实现了。
试机辨真假
记者通过汽车美容店的一朋友协助,挑选了4款所谓的“GPS预警机”,通过调研和试机对比,确认其中一款是冒牌GPS的“电子狗”。并得出以下结论:
A.GPS预警器:一个预警点报警一次,单向预警;定点报警,不受干扰;预警准确率可达98%以上。可选择的音乐和语音种类多,音质较好。
B.假GPS预警器:同一个预警点报警两次(驶向预警点和离开预警点都报警);会受某些公共设施如电塔干扰误报警;多有漏报,准确性率低不足70%;报警音乐和语音单一,音质较差
GPStar智能GPS系统
主要由两大部分组成,即:本地的监控中心软件管理平台和远程的GPS智能车载终端。远程的GPS智能车载终端将车辆所处的位置信息、运行速度、运行轨迹等数据传回到监控中心,监控中心接收到这些数据后,会立即进行分析、比对等处理,并将处理结果以正常信息或者报警信息两类形式显示给管理员,由管理员决定是否要对目标车辆采取必要措施。

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