Основниот принцип наGPS систем за навигацијае да се измери растојанието помеѓу сателит со позната позиција и приемникот на корисникот, а потоа да се интегрираат податоците на повеќе сателити за да се знае специфичната позиција на приемникот. За да се постигне ова, позицијата на сателитот може да се најде во сателитски ефемери според времето снимено од вградениот часовник. Растојанието од корисникот до сателитот се добива со снимање на времето во кое сателитскиот сигнал патува до корисникот, а потоа се множи со брзината на светлината (поради мешањето на јоносферата во атмосферата, ова растојание не е реално растојание помеѓу корисникот и сателитот, но псевдо-досег (PR): Кога GPS сателитите работат нормално, тие ќе продолжат да пренесуваат пораки за навигација со псевдо-случајни кодови (наведени како псевдо-шифри) составени од 1 и 0 бинарни симболи се два вида псевдо-шифри што ги користат GPS системите, имено: Цивилен C/A код и воен P(Y) код Фреквенцијата на C/A кодот е 1,023 MHz, периодот на повторување е една милисекунда, а интервалот на кодот е 1 микросекунда. , што е еквивалентно на 300 m, фреквенцијата на P кодот е 10,23 MHz, а периодот на повторување е 0,1 микросекунди, што е еквивалентно на 30 m безбедносните перформанси се подобри Пораката за навигација вклучува сателитски ефемери, работни услови, корекција на часовникот, корекција на јоносферско доцнење, корекција на атмосферска рефракција итн. Се демодулира од сателитскиот сигнал и се пренесува на носечката фреквенција со 50b/s модулација. Секоја главна рамка од навигациската порака содржи 5 подрамки со должина на рамка од 6 секунди. Првите три рамки имаат по 10 зборови; секој Се повторува на секои 30 секунди и се ажурира секој час. Последните две рамки имаат вкупно 15000b. Содржината на навигациската порака главно вклучува телеметриски кодови, кодови за конверзија и првиот, вториот и третиот податочен блок, од кои најважни се податоците за ефемери. Кога корисникот ќе ја прими пораката за навигација, извлечете го сателитското време и споредете го со неговиот часовник за да го знаете растојанието помеѓу сателитот и корисникот, а потоа користете ги податоците за сателитски ефемерис во навигациската порака за да ја пресметате позицијата на сателитот при емитување пораката. Може да се знае позицијата и брзината на корисникот во геодетскиот координатен систем WGS-84.
Може да се види дека улогата на сателитски дел одGPS систем за навигацијае континуирано пренесување пораки за навигација. Меѓутоа, бидејќи часовникот што го користи приемникот на корисникот и часовникот на сателитот не може секогаш да се синхронизираат, покрај тридимензионалните координати на корисникот x, y и z, a Δt, временската разлика помеѓу сателитот и приемникот , се воведува и како непознат број. Потоа користете 4 равенки за да ги решите овие 4 непознати. Значи, ако сакате да знаете каде е ресиверот, мора да можете да примате најмалку 4 сателитски сигнали.
НаGPS приемникможе да прима информации за времето точни до ниво на наносекунда што може да се користи за тајмингот; прогнозата за прогнозирање на приближната позиција на сателитот во следните неколку месеци; ефемерите за емитување за пресметување на сателитски координати потребни за позиционирање, со точност од неколку метри до десетици метри (различно од сателитот, се менува во секое време); иGPS системинформации, како што е статусот на сателитот.
НаGPS приемникможе да го измери кодот за да го добие растојанието од сателитот до приемникот. Бидејќи ја содржи грешката на сателитскиот часовник на ресиверот и грешката на атмосферското ширење, се нарекува псевдопоража. Псеудопоражата измерена за кодот 0A се нарекува UA код псевдопоража, а точноста е околу 20 метри. Псеудопоражата измерена за шифрата P се нарекува псевдопоража на P кодот, а точноста е околу 2 метри.
НаGPS приемникго декодира примениот сателитски сигнал или користи други техники за отстранување на информациите модулирани на носачот, а потоа носачот може да се врати. Строго кажано, фазата на носител треба да се нарече фаза на фреквенција на ритам на носачот, што е разликата помеѓу фазата на носител на примениот сателитски сигнал погодена од доплеровото поместување и фазата на сигналот генерирана од локалната осцилација на приемникот. Генерално мерено во епохалното време определено од часовникот на приемникот и следењето на сателитскиот сигнал, вредноста на промената на фазата може да се сними, но почетната вредност на фазата на приемникот и сателитскиот осцилатор на почетокот на набљудувањето е непозната. Непознат е и фазниот цел број на почетната епоха, односно нејасноста на целата недела може да се реши само како параметар во обработката на податоците. Точноста на вредноста на набљудувањето на фазата е висока колку милиметри, но премисата е да се реши двосмисленоста на целиот обем. Затоа, вредноста на набљудување на фазата може да се користи само кога има релативно набљудување и вредност на континуирано набљудување, а точноста на позиционирањето што е подобра од нивото на мерачот е само Фазни набљудувања.
Според методот на позиционирање, позиционирањето GPS е поделено на позиционирање во една точка и релативно позиционирање (диференцијално позиционирање). Позиционирањето во една точка е начин да се одреди позицијата на приемникот врз основа на податоците за набљудување на приемникот. Може да користи само набљудувања со псевдоранг и може да се користи за груба навигација и позиционирање на возила и бродови. Релативно позиционирање (диференцијално позиционирање) е метод за одредување на релативната позиција помеѓу точките на набљудување врз основа на податоците за набљудување на повеќе од два приема. Може да користи или псевдоранжести набљудувања или фазни набљудувања. Треба да се користат геодетски или инженерски мерења. Користете фазни набљудувања за релативно позиционирање.
GPS набљудувањавклучуваат разлики во часовникот на сателитот и приемникот, доцнење на атмосферското ширење, ефекти на повеќе патеки и други грешки. Тие се исто така погодени од грешките на ефемериското емитување на сателитот за време на пресметките за позиционирање. Најчестите грешки се предизвикани од релативно позиционирање. Откажување или слабеење, така што точноста на позиционирањето ќе биде значително подобрена. Приемникот со двојна фреквенција може да го откаже главниот дел од јоносферската грешка во атмосферата врз основа на набљудувањата на двете фреквенции. ), треба да се користат двофреквентни приемници.
