新闻中心

GPS卫星信号电磁波的测距原理

时间：2015-05-14 点击：加载中【打印此页】【关闭】

　　GPS定位的基本观测量，是观测站(接收机天线)到GPS 卫星的距离(时间)。从某种意义上讲，GPS 观测更像是一种距离测量。距离测量可分为几何量距和物理量距，前者是指直接对被测距离进行量测，比如用钢尺或皮尺量距;后者不直接测定被测距离，而是测量与被测距离有关的某些物理量，间接地测量待定距离。比如光电测距中，可以通过测定电磁波信号在传播路径上往返的传播时间(时间延迟)，或者测定在该路径上信号相位变化的周数 (相位延迟)等方式，间接推算出待测距离。由于GPS 的测距方式与常规电磁波测距相似，属于物理量距，因此，本章首先简要介绍电磁波测距的原理，然后介绍GPS 测距的原理、 GPS 信号的构成及信号传播误差。

　　20 世纪40 年代前后，各种飞机被大量投入战争中，迫使人们寻求一种侦测飞机的手段，这时就出现了利用电磁波反射原理探测飞机的设备——雷达(Radar)。与此同时，电子测时技术、测相技术、高稳定度频率源等新兴技术领域的研究也不断深入。这些都为后来的电磁波测距奠定了基础。

　　1948 年，首台测距仪Geodimeter 样机面世。20 世纪50 年代中期出现的光波测距仪 NASM-2，曾以较高的精度和效率完成测距，省去了传统基线测量的繁琐程序。50 年代末，又发展出高精度、全天候的微波测距仪，其体积和重量都已经基本达到可以单人携带的水平。 20 世纪60 年代，由于晶体管技术、集成电路技术和激光技术的发展，光波测距仪逐步走向小型化、高精度，并衍生出相应的空载测距系统。到了70 年代，高可靠性集成电路的商品化，推动测距技术进入数字化、集成化的新阶段，出现了集测距、测角、记录、存储和计算等多种功能于一身的所谓“全站仪”。这种仪器已经成为现在进行测绘生产的主要硬件设备之一。进入80 年代以后，电磁波测距技术以其高精度、高效率、低成本等优点，逐渐取代传统的测距手段，成为当前的主流测距技术。

　　电磁波测距技术种类较多，如果按照载波种类划分，可分为单载波、双载波和多载波; 如果按照信号调制类型划分，可分为微波调制和光波调制;如果按照反射目标类型分类，可分为漫反射目标、合作目标和有源目标;如果按照测程长短分类，可分为短程(≤3km)、中程(3～15km)和远程(≥15km);如果按照观测方式分类，又可分为脉冲测时、测相、测频、频分多路测相以及多普勒计数等方式。本章主要介绍脉冲法(脉冲测时)和相位法(测相)这两种测距方式的基本原理。

尊敬的访客：如果您想了解或购买GPS定位防盗产品，请点击下方按钮联系我们

您也可以直接拨打客服热线：4007-888-200

上一篇：GPS定位卫星摄动坐标的计算方法

下一篇：GPS定位信号脉冲法测距