Dữ liệu nào được gửi từ vệ tinh GPS đến máy thu?


10

Tôi biết ít nhiều cách hệ thống GPS hoạt động. Nhưng tôi muốn hiểu nó chi tiết hơn. Chính xác dữ liệu nào được gửi từ vệ tinh GPS đến máy thu GPS?

Tôi nghĩ rằng có nhiều loại dữ liệu, vì khi tôi khởi động máy thu GPS, phải mất một thời gian trước khi nó trở nên hữu ích. Như những gì tôi biết điều này là do người nhận chờ đợi một số dữ liệu không được nhận thường xuyên. Tôi đoán rằng tín hiệu GPS được sử dụng cho vị trí được gửi thường xuyên hơn, nhưng tôi không biết.

Có ai có thể giải thích điều này chi tiết hơn không? Hoặc có một liên kết hữu ích?

Câu trả lời:


18

Có 3 phần tín hiệu GPS:

  • ID vệ tinh (được gọi là Mã ngẫu nhiên giả)
  • Dữ liệu niên giám (thông tin quỹ đạo cho tất cả các vệ tinh)
  • Dữ liệu phù du (thông tin quỹ đạo cho vệ tinh đơn được đề cập, bao gồm thông tin đồng hồ rất chính xác cần thiết để tính khoảng cách)

Về cơ bản, niên giám cho phép người nhận biết các vệ tinh cần tìm kiếm. Nó cho biết NÊN ở trong tầm nhìn vào thời điểm này, nhưng rõ ràng có thứ gì đó có thể chặn tầm nhìn của nó. Nhưng trước khi dữ liệu phù du đã nhận được ít nhất 3 vệ tinh, không thể đưa ra vị trí (2D). Dữ liệu đó được phát sau mỗi 30 giây.

Người nhận có thể lưu trữ thông tin niên giám nhưng dữ liệu phù du không thể được lưu trữ lâu (do trôi đồng hồ, chủ yếu), do đó, việc chờ nhận dữ liệu phù du mới nói chung là nguyên nhân gây ra thời gian khởi động trên máy thu GPS.


Dữ liệu niên giám có chứa UTC tuyệt đối không, hay chỉ là phần bù?
TJJ

3

Ngoài ra còn có một dấu tic (không đúng thời hạn - đã được một lúc) được gửi vào đầu toàn bộ giây để cho phép tính toán trở lại vị trí thực tế tại thời điểm nhận tín hiệu. Nhìn vào Sửa lỗi Chuyển tiếp ở đây để có giải thích rõ hơn: http://en.wikipedia.org/wiki/GPS_signals . Chúng tôi đã sử dụng nó trong chụp ảnh trên không và thấy rằng thường có độ trễ lên tới 0,5 giây để tính toán và xuất vị trí GPS từ thiết bị. Biết khi nào tic xuất hiện có nghĩa là chúng ta có thể làm việc ngược lại và chỉ định vị trí chính xác hơn một chút cho ảnh.


2

Để thêm vào câu trả lời của Cumbayah, mã giả ngẫu nhiên cũng mang dấu thời gian cho phép người nhận biết chính xác thời gian mà tín hiệu nhận được được truyền đi. Hình tam giác mà máy thu thực hiện phụ thuộc vào việc biết thời gian truyền tín hiệu vô tuyến từ mỗi vệ tinh. Mã giả ngẫu nhiên được sắp xếp trước, vì vậy người nhận biết trước và biết khi nào một phần nhất định của nó có nguồn gốc từ vệ tinh. Đó là tất cả thông minh quỷ quyệt. Trang Wikipedia tại http://en.wikipedia.org/wiki/GPS_signals là khá tốt.


1

Mỗi vệ tinh đang gửi thời gian chính xác (nguyên tử) và máy thu GPS sẽ tính toán nhờ vào vị trí của nó. Ngoài ra còn có một số dữ liệu bổ sung, như vị trí của vệ tinh (niên giám) cũng được yêu cầu để thực hiện các tính toán, và một vài điều nhỏ.

Để tăng độ chính xác, dữ liệu có thể được gửi trên hai tần số khác nhau (L1 có sẵn cho mọi người và L2 được giới hạn cho quân đội Hoa Kỳ).


1
L2 có sẵn cho công chúng là tốt. Bạn chỉ cần có GPS để thu thập dữ liệu ở tần số L2.
George Silva

Trong thiết kế ban đầu, tần số L2 chỉ mang tín hiệu quân sự chính xác. Nó đã được tăng cường để mang tín hiệu dân sự ít chính xác hơn. GPS thu kép có thể sử dụng cả hai tín hiệu dân sự để loại bỏ một số nguồn lỗi.
JasonBirch
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.