GPS接收機(jī)基本工作原理

(3)存貯器

接收機(jī)內(nèi)設(shè)有存貯器或存貯卡以存貯衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星歷書、接收機(jī)采集到的碼相位偽距觀測(cè)值、載波相位觀測(cè)值及多普勒頻移。目前，GPS接收機(jī)都裝有半導(dǎo)體存貯器（簡(jiǎn)稱內(nèi)存），接收機(jī)內(nèi)存數(shù)據(jù)可以通過數(shù)據(jù)口傳到微機(jī)上，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)保存。在存貯器內(nèi)還裝有多種工作軟件，如：自測(cè)試軟件；衛(wèi)星預(yù)報(bào)軟件；導(dǎo)航電文解碼軟件；GPS單點(diǎn)定位軟件等。

(4)微處理器

微處理器是GPS接收機(jī)工作的靈魂，GPS接收機(jī)工作都是在微機(jī)指令統(tǒng)一協(xié)同下進(jìn)行的。其離要工作步驟為：

①接收機(jī)開機(jī)后首先對(duì)整個(gè)接收機(jī)工作善進(jìn)行自檢，并測(cè)定、校正、存貯各通道的時(shí)延值。

②接收機(jī)對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行搜索捕捉衛(wèi)星。當(dāng)捕捉到衛(wèi)星后即對(duì)信號(hào)進(jìn)行牽引和跟蹤，并將基準(zhǔn)信號(hào)譯碼得到GPS衛(wèi)星星歷。當(dāng)同時(shí)鎖定4顆衛(wèi)星時(shí)，將C/A碼偽距觀測(cè)值連同星歷一起計(jì)算測(cè)站的三維坐標(biāo)，并按預(yù)置位置更新率計(jì)算新的位置。

③根據(jù)機(jī)內(nèi)存貯的衛(wèi)星歷書和測(cè)站近似位置，計(jì)算所有在軌衛(wèi)星衛(wèi)星升降時(shí)間、方位和高度角。

④根據(jù)預(yù)先設(shè)置的航路點(diǎn)坐標(biāo)和單點(diǎn)定位測(cè)站位置計(jì)算導(dǎo)航的參數(shù)航偏距、航偏角、航行速度等。

⑤接收用戶輸入信號(hào)，如：測(cè)站名，測(cè)站號(hào)，作業(yè)員姓名，天線高，氣象參數(shù)等。

(5)顯示器

GPS接收機(jī)都有液晶顯示屏以提供GPS接收機(jī)工作信息。并配有一個(gè)控制鍵盤。用戶可通過鍵盤控制接收機(jī)工作，對(duì)于導(dǎo)航接收機(jī)，有的還配有大顯示屏，在屏幕上直接顯示導(dǎo)航的信息甚至顯示數(shù)字地圖。

3.電源

GPS接收機(jī)電源有兩種，一種為內(nèi)電源，一般采用鋰電池，主要用于RAM存貯器供電，以防止數(shù)據(jù)丟失。另一種為外接電源，這種電源常用可充電的12V直流鎘鎳電池組，或采用汽車電瓶。當(dāng)用交流電時(shí)，要經(jīng)過穩(wěn)壓電源或?qū)Ｓ秒娏鹘粨Q器。

綜上所述，接收機(jī)的主要任務(wù)是：當(dāng)GPS衛(wèi)星在用戶視界升起時(shí)，接收機(jī)能夠捕獲到按一不定期衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星，并能夠跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行；對(duì)所接收到的GPS信號(hào)，具有變換、放大和處理的功能，以便測(cè)量出GPS信號(hào)從衛(wèi)星到接收天線的傳播時(shí)間，解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文，實(shí)時(shí)地計(jì)算出測(cè)站的三維位置，甚至三維速度和時(shí)間。GPS信號(hào)接收機(jī)不僅需要功能較強(qiáng)有力的機(jī)內(nèi)軟件，而且需要一個(gè)多功能的GPS數(shù)據(jù)測(cè)后處理軟件包。接收機(jī)加處理軟件包，才是完整的GPS信號(hào)用戶設(shè)備。