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基于GPS 的时间和频率解决方案

资料介绍
基于GPS 的时间和频率解决方案

基于GPS 的时间和频率解决方案
全球定位系统(GPS)星群由24颗或更多人造卫星组成,它们分别位于6个轨道平面内
,高度大约是12550英里。这些人造卫星通过星载的原子钟进行同步,不断地以L波段上
的两个频率来传送测距信号、它们当前的时间以及轨道动态,这两个频率分别被称为L1
(1575.42MHz)和L2(1227.6MHz)。民用GPS通常只使用L1波段,而勘测与军事用途则
需要同时使用L1和L2波段。

GPS星群的设计要保证在任何给定时间、在地球上的任何位置都至少能够看到4颗人造卫
星。使用4颗GPS人造卫星的测距和传送的人造卫星轨道信息,GPS接收器就能够准确地求
出位置和时间。这是借助于数学手段,通过求出以4个或更多的人造卫星为中心的4个或
更多球体的交点而完成的。

通过GPS位置解算可以得到当前的纬度、经度和高度,误差在5m以内(仅使用L1波段),
而定时则精确到10ns以内。如果GPS接收器的位置固定,就可以将位置解固定,并采用距
离测量来进一步提高时间解的精度。同样,位置固定的接收器只要能看到一颗人造卫星
就能够得到时间解,这种情况可能出现在接收器的天空视野被部分遮挡的时候。

GPS系统同步到其自身的时间标度——GPS时间,由美国海军天文台(USNO)提供。USNO运
营着两台主时钟设备来为GPS系统提供准确的时间,其中一台在美国华盛顿特区(USNO)
,而另一台则在美国科罗拉多温泉(Colorado
Springs)县(AMC)。GPS时间也与协调世界时间(UTC)保持同步,后者是国际时间标
准。但是与UTC不同的是,UTC使用闰秒来加以修正以补偿地球自转的变化,而GPS时间则
是一种连续的时间标度,无须上述修正。

GPS时间标度中没有时间跳跃,这一点简化了GPS接收器中连续的时间和位置求解。在19
80年,UTC和GPS时间……
标签:freescaleGPS时间和频率
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