Principales componentes del posicionamiento satelital GPS

1. La constelación de satélites espaciales GPS consta de 21 satélites en funcionamiento y 3 satélites de respaldo en órbita. Los 24 satélites están distribuidos uniformemente en 6 planos orbitales, con un ángulo de inclinación de 55°, una altitud media de 20.200 km y un período de funcionamiento de 11 h 58 min. El satélite utiliza dos portadoras de radio de banda L para enviar continuamente señales de navegación y posicionamiento a los usuarios. Las señales de navegación y posicionamiento contienen información de la posición del satélite, lo que convierte al satélite en un punto dinámico conocido. En cualquier lugar de la Tierra, en cualquier momento, en un ángulo de altitud superior a 15°, se pueden observar simultáneamente un promedio de 6 satélites y hasta 9 satélites al mismo tiempo. Los satélites GPS generan dos conjuntos de códigos, uno se llama código C/A (código Coase/Adquisición 11023 MHz) y el otro se llama código P (código de proceso 10123 MHz).

2. La parte de control terrestre consta de una estación de control principal, cinco estaciones de monitoreo global y tres estaciones de control terrestre. La estación de monitoreo está equipada con receptores y relojes atómicos de cesio precisos que miden continuamente todos los satélites visibles. Los datos de observación del satélite obtenidos por la estación de seguimiento, incluidos los datos ionosféricos y meteorológicos, se transmiten a la estación de control principal después de un procesamiento preliminar. La estación de control maestra recopila datos de seguimiento de varias estaciones de monitoreo, calcula la órbita del satélite y los parámetros del reloj y luego envía los resultados a tres estaciones de control terrestres. La estación de control terrestre inyecta estos datos de navegación y comandos desde la estación de control maestra en cada satélite que opera en lo alto. Esta inyección se produce una vez al día para cada satélite GPS, y la última inyección se produce antes de que el satélite abandone el alcance de la estación de inyección. Si falla una estación terrestre, la información de navegación almacenada en el satélite aún se puede utilizar durante un período de tiempo, pero la precisión de la navegación disminuirá gradualmente.

3.El equipo de usuario de GPS consta de un receptor GPS, un software de procesamiento de datos y su equipo terminal (como una computadora). El receptor GPS puede capturar la señal del satélite seleccionado para medirla de acuerdo con un cierto ángulo de corte de la altura del satélite, rastrear el movimiento del satélite, intercambiar, amplificar y procesar la señal, y luego usar la computadora y el software correspondiente. para calcular la línea base y la red El ajuste se utiliza para calcular las coordenadas tridimensionales del centro (estación) receptor GPS. La estructura del receptor GPS se divide en dos partes: la unidad de antena y la unidad receptora. Actualmente, varios tipos de receptores son cada vez más pequeños y ligeros, lo que los hace más fáciles de observar in situ.