GNSS接收机中实现伪距测量的方法:测量电磁波在参考点和用户之间的传播时间而获得的距离。web
1.1.1 问题的提出svg
问题一:如何区分来自不一样参考点的信号?答:不一样频率。
问题二:如何保证参考点与用户之间的时钟严格对准?atom
1.1.2 时钟问题spa
时间的测量老是经过对于某个周期事件的计数来实现的。
以标称值为32768Hz的晶振为例,每
个振荡周期,计数器产生一个秒进位信号。
频率准确度(Accuracy):晶振的频率测量值和标称值之间的误差,更合理表示为相对频率准确度(Ralative Frequeny Accuracy)。
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频率稳定度:频率测量值和标称值之间的误差还会随着时间变化,这个误差对时间的导数反映了晶振的频率稳定度。xml
二维坐标下,已知两个参考点坐标。
问题三:如何保证不一样参考点之间的时钟严格对准?答:GPS使用铷、铯原子钟(地面监控),相对频率稳定度可达
。但参考点少,用户多,因此不能用原子钟解决问题二。事件
1.1.3 一个改进的系统ip
假设一:假设用户时间也为准确时间(来自原子钟),若每一次发射的信号相同,且每一个信号在整秒时刻发出,则ci
问题四:每秒只能定位一次,错过只能等待下一秒,没法实现即时定位。
问题五:整秒模糊度问题:每一次发射的信号相同,则不一样秒发出的信号没法区分,没法实现定位。同步
改进一:加快信号发射频率,例如1
发一次。
改进二:在每次信号上调制上发射时间的信息。
因此如今,用户等1
,就能接收到来自两个参考点的不一样信号,这两个信号到达时间差小于1
,认为同时到达。从信号上的调制信息可知两信号的发射时间
和
(准确)、到达时间为
(准确)。
假设二:假设用户时间不许确,到达时间为 (不许确),设 ,两信号的发射时间 和 (准确),则
改进三:加一个参考点,多获得一个方程,则能获得 。不但解出了定位信息,还算出了 ,因此能够获得准确本地时间,即精准授时功能。
位置测量精度和时间测量精度紧密耦合,存在线性关系,系数为 。
1.1.4 改进后系统的总结
上述理论推广到三维,则所需最少参考点数目为4,伪距方程数目也为4。
结论: 1. 须要若干已知坐标的参考点。 2. 不一样参考点发出的信号可区分。 3. 参考点连续发射信号,可被用户的设备接收到。 4. 全部参考点发射信号的时间严格同步。 5. 用户接收信号后,可从信号的调制信息中获取该信号准确发射时间。 6. 用户需有一个时钟,不须要很准。