导航仪的工作原理(导航仪的工作过程)
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车载导航仪原理??
1,车载导航仪原理:主要依赖全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS)进行。
2,GPS卫星每隔12小时绕地球一周,使地球上任一地点能够同时接收7~9颗卫星的信号。地面共有1个主控站和5个监控站负责对卫星的监视、遥测、跟踪和控制。它们负责对每颗卫星进行观测,并向主控站提供观测数据。主控站收到数据后,计算出每颗卫星在每一时刻的精确位置,并通过3个注入站将它传送到卫星上去,卫星再将这些数据通过无线电波向地面发射至用户接收端设备。
3,车载导航仪是由芯片、天线、处理器、内存、显示屏、扬声器、按键、扩展功能插槽、地图导航软件9个主要部分组成。
GPS导航仪工作原理是什么?
GPS系统是利用围绕地球的24颗卫星发射信号进行经纬度和高度的定位。GPS是Global Positioning System的缩写,意思是全球定位系统。
导航仪线路板上有接收模块,可以接收卫星信号,同时搜索天空中180度内可以搜到的卫星。然后通过这几颗卫星同时计算此模块的位置、移动的速度,得到数据后,再与导航仪里的地图文件进行合并,最终通过导航仪的显示屏显示出当前的位置。
GPS导航的原理是什么?
GPS导航的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。
GPS导航仪的运行依赖全球定位系统,简称GPS,它是由空间卫星、地面监控和用户接收等三大部分组成,能够帮助用户准确定位当前位置,并且根据既定的目的地计算行程,GPS导航仪通过地图显示和语音提示两种方式引导用户行至目的地的仪器,广泛用于交通,旅游等方面。
扩展资料:
GPS导航的功能
1、空间部分
GPS的空间部分是由24颗卫星组成,它位于距地表20200km的上空,运行周期为12h。卫星均匀分布在6个轨道面上,轨道倾角为55°。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星,并能在卫星中预存导航信息,GPS的卫星因为大气摩擦等问题,随着时间的推移,导航精度会逐渐降低。
2、转向语音提示
车辆只要遇到前方路口或者转弯,车载GPS语音系统提示用户转向等语音提示。这样可以避免车主走弯路。它能够提供全程语音提示,驾车者无需观察起显示界面就能实现导航的全过程,使得行车更加安全舒适。
3、显示航迹
GPS带有航迹记录功能,可以记录下用户您车辆行驶经过的路线,小于10米的精度,甚至能显示两个车道的区别。用户可以启动它的返程功能,找到路线回家。
4、测速
通过GPS对卫星信号的接收计算,可以测算出行驶的具体速度,比一般的里程表准确很多。
参考资料来源:百度百科-全球定位系统
汽车导航的工作原理是什么
车用导航系统主要由导航主机和导航显示终端两部分构成。内置的GPS天线会接收到来自环绕地球的24颗GPS卫星中的至少3颗所传递的数据信息,由此测定汽车当前所处的位置。
导航主机通过GPS卫星信号确定的位置坐标与电子地图数据相匹配,便可确定汽车在电子地图中的准确位置。
在此基础上,将会实现行车导航、路线推荐、信息查询、播放AV/TV等多种功能。驾驶者只须通过观看显示器上的画面、收听语音提示,操纵手中的遥控器即可实现上述功能,从而轻松自如地驾车。
扩展资料:
汽车GPS导航系统由两部分组成:
一部分由安装在汽车上的GPS接收机和显示设备组成;另一部分由计算机控制中心组成,两部分通过定位卫星进行联系。
计算机控制中心是由机动车管理部门授权和组建的,它负责随时观察辖区内指定监控的汽车的动态和交通情况,因此整个汽车导航系统功能是汽车踪迹监控功能,只要将已编码的GPS接收装置安装在汽车上;
该汽车无论行驶到任何地方都可以通过计算机控制中心的电子地图指示出它的所在方位,只要在车上接收装置中插入软盘,显示屏上就会立即显示出该车所在地区的位置的交通状态,既可输入要去的目的地。
GPS的工作原理是?
原理:
GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。
而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距(PR,):当GPS卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。
GPS系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒,码间距1微秒,相当于300m;
P码频率10.23MHz,重复周期266.4天,码间距0.1微秒,相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。
它是从卫星信号中解调制出来,以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码;每三十秒重复一次,每小时更新一次。
后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块,其中最重要的则为星历数据。
当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离,再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置,用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。
可见GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。然而,由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步,所以除了用户的三维坐标x、y、z外,还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数,然后用4个方程将这4个未知数解出来。
所以如果想知道接收机所处的位置,至少要能接收到4个卫星的信号。GPS接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息;
用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历;用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历,精度为几米至几十米(各个卫星不同,随时变化);以及GPS系统信息,如卫星状况等。
GPS接收机对码的量测就可得到卫星到接收机的距离,由于含有接收机卫星钟的误差及大气传播误差,故称为伪距。对 CA码测得的伪距称为CA码伪距,精度约为20米左右,对P码测得的伪距称为P码伪距,精度约为2米左右。
GPS接收机对收到的卫星信号,进行解码或采用其它技术,将调制在载波上的信息去掉后,就可以恢复载波。严格而言,载波相位应被称为载波拍频相位,它是收到的受多普勒频 移影响的卫星信号载波相位与接收机本机振荡产生信号相位之差。
一般在接收机钟确定的历元时刻量测,保持对卫星信号的跟踪,就可记录下相位的变化值,但开始观测时的接收机和卫星振荡器的相位初值是不知道的,起始历元的相位整数也是不知道的,即整周模糊度,只能在数据处理中作为参数解算。
相位观测值的精度高至毫米,但前提是解出整周模糊度,因此只有在相对定位、并有一段连续观测值时才能使用相位观测值,而要达到优于米级的定位 精度也只能采用相位观测值。
按定位方式,GPS定位分为单点定位和相对定位(差分定位)。单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式,它只能采用伪距观测量,可用于车船等的概略导航定位。
相对定位(差分定位)是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法,它既可采用伪距观测量也可采用相位观测量,大地测量或工程测量均应采用相位观测值进行相对定位。
在GPS观测量中包含了卫星和接收机的钟差、大气传播延迟、多路径效应等误差,在定位计算时还要受到卫星广播星历误差的影响,在进行相对定位时大部分公共误差被抵消或削弱,因此定位精度将大大提高,双频接收机可以根据两个频率的观测量抵消大气中电离层误差的主要部分,在精度要求高,接收机间距离较远时(大气有明显差别),应选用双频接收机。
GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。
假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机,可以测定GPS信号到达接收机的时间△t,再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式。
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GPS 设置
GPS 拿到手,如果是新机器要定位,已经提到了。另外,还有一些设置,常用的有坐标系、地图基准、参考方位、公制/英制、数据接口格式什么的。
坐标系:常用的是 LAT/LON 和 UTM。LAT/LON 就是经纬度表示,UTM 在这里就不管他了。
地图基准:一般用 WGS84。
参考方位:实际上有两个北,磁北和真北呀(简称 CB 和 ZBY)。指南针指的北就是磁北,北斗星指的北就是真北。两者在不同地区相差的角度不一样的,地图上的北是真北。
公制/英制:自选。
数据接口格式:这得细谈谈。GPS
可以输出实时定位数据让其他的设备使用,这就牵扯到了数据交换协议。
几乎所有的 GPS 接收机都遵循美国国家海洋电子协会(National
Marine Electronics
Association)所指定的标准规格,这一标准制订所有航海电子仪器间的通讯标准,其中包含传输资料的格式以及传输资料的通讯协议。N
MEA
协议有 0180、0182 和 0183 三种,0183 可以认为是前两种的超集,现在正广泛的使用。
经纬度的表示
再讲讲数据表示。一般从 GPS 得到的数据是经纬度。经纬度有多种表示方法。
1.)ddd.ddddd, 度.度的十进制小数部分(5 位)
2.)ddd.mm.mmm,度.分.分的十进制小数部分(3 位)
3.) ddd.mm.ss, 度.分.秒
不是所有的 GPS 都有这几种显示, GPS315 只能选择第二种和第三种。
在 LAT/LON 坐标系里,纬度是平均分配的,从南极到北极一共 180 个纬度。地球直径 12756KM,周长就是12756*PI,一个纬度是 12756×PI /360 = 111.133 KM (不精确)。
经度就不是这样,只有在纬度为零的时候,就是在赤道上,一个经度之间的距离是 111.319KM,经线随着纬度的增加,距离越来越近,最后交汇于南北极。所以经度的单位距离和确定经度所在的纬度是密切相关的,简单的公式是:
经度 1°长度=111.413cosφ,在纬度φ处。 (公式不精确)
参考资料:百度百科----GPS
简述GPS导航系统的基本原理
GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位。
要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到。
系统功能
GPS导航系统一开始是为军事目的而建立的,后来慢慢发展到民用上。GPS导航系统是通过人造卫星,全天候向驾驶者提供三维位置、三维速度等信息的无线电导航定位系统。
车载GPS导航系统,其内置的GPS天线会接收到来自环绕地球的24颗GPS卫星中的至少3颗所传递的数据信息,结合储存在车载导航仪内的电子地图,通过GPS卫星信号确定的位置坐标与此相匹配,进行确定汽车在电子地图中的准确位置,这就是平常所说的定位功能。