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文本内容:
卫星定位导航原理实验专业班级学号姓名日期实验一实时卫星位置解算及结果分析
一、实验原理实时卫星位置解算在整个GPS接收机导航解算过程中占有重要的位置卫星位置的解算是接收机导航解算(即解出本地接收机的纬度、经度、高度的三维位置)的基础需要同时解算出至少四颗卫星的实时位置,才能最终确定接收机的三维位置对某一颗卫星进行实时位置的解算需要已知这颗卫星的星历和GPS时间而星历和GPS时间包含在速率为50比特/秒的导航电文中导航电文与测距码(C/A码)共同调制L1载频后,由卫星发出本地接收机相关接收到卫星发送的数据后,将导航电文解码得到导航数据后续导航解算单元根据导航数据中提供的相应参数进行卫星位置解算、各种实时误差的消除、本地接收机位置解算以及定位精度因子(DOP)的计算等工作关于各种实时误差的消除、本地接收机位置解算以及定位精度因子(DOP)的计算将在后续实验中陆续接触,这里不再赘述卫星的额定轨道周期是半个恒星日,或者说11小时58分钟
2.05秒;各轨道接近于圆形,轨道半径(即从地球质心到卫星的额定距离)大约为26560km由此可得卫星的平均角速度ω和平均的切向速度vs为ω=2π/11*3600+58*60+
2.05≈
0.0001458rad/s
1.1vs=rs*ω≈26560km*
0.0001458≈3874m/s
1.2因此,卫星是在高速运动中的,根据GPS时间的不同以及卫星星历的不同(每颗卫星的星历两小时更新一次)可以解算出卫星的实时位置本实验同时给出了根据当前星历推算出的卫星在11小时58分钟后的预测位置,以此来验证卫星的额定轨道周期本实验另一个重要的实验内容是对卫星进行相隔时间为1s的多点测量(本实验给出了三点),根据多个点的测量值,可以估计Doppler频移由于卫星与接收机有相对的径向运动,因此会产生Doppler效应,而出现频率偏移Doppler频移的直接表现是接收机接收到的卫星信号不恰好在L1(
1575.42MHz)频率点上,而是在L1频率上叠加了一个最大值为±5KHz左右的频率偏移,这就给前端相关器进行频域搜索,捕获卫星信号带来了困难如果能够事先估计出大概的Doppler频偏,就会大大减小相关器捕获卫星信号的难度,...。