全球定位系统

全球定位系统（GPS）是一种基于卫星的导航系统。它掀起了导航和定位领域的革命。它主要用于定位、导航、监测和测量应用。

卫星导航的主要优点是实时定位和定时同步。这就是为什么卫星导航系统成为大多数应用中不可或缺的一部分的原因，在这些应用中，移动性是关键参数。

一个完整的 GPS 空间段包含 24 颗 MEO 卫星。这些卫星被分成六组，每组包含四颗卫星。四颗卫星组成的组称为一个星座。任何两个相邻的星座在经度上相隔 60 度。

每颗卫星的轨道周期大约等于十二小时。因此，所有卫星每天绕地球旋转两次。在任何时候，GPS 接收器都会从至少四颗卫星获得信号。

GPS 代码和服务

每颗 GPS 卫星发射两个信号，L₁ 和 L₂ 的频率不同。三边测量是一种查找 GPS 接收器位置（纬度、经度、海拔）的简单方法。使用此方法，可以从三个已知点测量未知点的位置。

以下是两种类型的 GPS 代码。

信号 L₁ 用 1.023 Mbps 伪随机位序列调制。此代码称为粗捕获代码或 C/A 代码，供公众使用。

信号 L₂ 用 10.23 Mbps 伪随机位序列调制。此代码称为精确代码或 P 代码，用于军事定位系统。通常，此 P 码以加密格式传输，称为 Y 码

与 C/A 码相比，P 码的测量精度更高，因为 P 码的比特率大于 C/A 码的比特率。

以下是 GPS 提供的两种服务。

PPS 接收器 在两个信号 L₁ 和 L₂ 上持续跟踪 C/A 码和 P 码。 Y 码在接收器处解密以获得 P 码。

SPS 接收器 仅跟踪信号 L₁ 上的 C/A 码。

GPS 系统中只有从卫星到用户的单向传输。因此，个人用户不需要发射器，而只需要 GPS 接收器。它主要用于查找物体的准确位置。它利用从卫星接收到的信号执行此任务。

GPS 接收器的框图如下图所示。

GPS 接收器中每个块的功能如下所述。