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GPS已經(jīng)經(jīng)歷了代和第二代,現(xiàn)在已升級(jí)到第三代,以保持其在導(dǎo)航定位系統(tǒng)的霸主地位,從目前來看,GPS是范圍內(nèi)精度高、覆蓋范圍的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。GPS的前身是1958年美國(guó)軍方研制的一種子午儀( Transit)定位系統(tǒng),1964年正式投入使用,該系統(tǒng)用5-6顆組成的星網(wǎng)工作,每天多繞過地球13圈,并且無法給出高度信息,在定位精度方面也不盡如人意。這樣,粗碼精度可達(dá)100m,精碼精度為10m。由于預(yù)算的壓縮,GPS計(jì)劃不得不減少發(fā)射數(shù)量,改為將18顆分布在互成600的6個(gè)軌道上,然而這一方案保障不了的可靠性。
GPS已經(jīng)經(jīng)歷了代和第二代,現(xiàn)在已升級(jí)到第三代,以保持其在導(dǎo)航定位系統(tǒng)的霸主地位,從目前來看,GPS是范圍內(nèi)精度高、覆蓋范圍的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。GPS接收機(jī)將重建載波與接收機(jī)內(nèi)由振蕩器產(chǎn)生的本振信號(hào)通過相位計(jì)比相,即可得到相位差。地面監(jiān)控系統(tǒng)還能通過注入站向發(fā)布各種指令,調(diào)整的軌道及時(shí)鐘讀數(shù),修復(fù)故障或啟用備用件等。
用戶則用GPS接收機(jī)來測(cè)定從接收機(jī)至GPS的距離,并根據(jù)星歷所給出的觀測(cè)瞬間在空間的位置等信息求出自己的三維位置、三維運(yùn)動(dòng)速度和鐘差等參數(shù)。對(duì)用戶來說,這不僅大大增加了儀器的復(fù)雜程度,而且從隱蔽性來看也是十分不利的,因?yàn)榘l(fā)射信號(hào)易造成暴露。單程測(cè)距(即被動(dòng)測(cè)距)則在很大程度上避免了上述的缺點(diǎn)。在深空通信場(chǎng)合,利用偽隨機(jī)編碼信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)低信噪比接收,大大改善了通信的可靠性,且可實(shí)現(xiàn)碼分多址通信。此外,利用偽隨機(jī)編碼信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)的保密通信。這些特點(diǎn)正符合GPS系統(tǒng)的技術(shù)要求。
從相關(guān)接收的方式來看,要求測(cè)距信號(hào)具有類似白噪聲的自相關(guān)特性。偽隨機(jī)碼測(cè)距技術(shù)就是這一思想的體現(xiàn)。對(duì)用戶來說,這不僅大大增加了儀器的復(fù)雜程度,而且從隱蔽性來看也是十分不利的,因?yàn)榘l(fā)射信號(hào)易造成暴露。單程測(cè)距(即被動(dòng)測(cè)距)則在很大程度上避免了上述的缺點(diǎn)。地面監(jiān)控系統(tǒng)還能通過注入站向發(fā)布各種指令,調(diào)整的軌道及時(shí)鐘讀數(shù),修復(fù)故障或啟用備用件等。