如何理解GPS中的双频和单频?

GPS根据接收机的载频分为单频接收机和双频接收机。单频接收机只接收L1载波信号。

双频是接收L1的信号。同时L2号航母。利用两个频率的电离层延迟之差,可以消除电离层对电磁波延迟的影响。对于所有的GPS观测数据来说,电离层误差是固有的,但是结合两个频率的卫星观测信息,通过建立模型就可以有效地消除这种误差。

单频机适用于小于20km的短基线测量,对于一般工程测量具有较好的性价比。双频功能可以用L2观测值修正电离层折射效应,最适合中长基线(20km以上)测量,具有快速静态测量功能,可以升级为RTK功能。

扩展数据

基本原理

24颗GPS卫星在距离地面12000公里的高度绕地球运行,周期为12小时,这样就可以在任何时间和地面的任何一点同时观测到4颗以上的卫星。

因为卫星的位置是精确已知的,所以在GPS观测中,我们可以得到卫星到接收机的距离。利用三维坐标和三颗卫星中的距离公式,可以形成三个方程,求解观测点的位置(X,Y,Z)。

考虑到卫星钟和接收机钟的误差,实际上有四个未知数,X,Y,Z和钟差,所以需要引入第四颗卫星,形成四个方程求解,从而得到观测点的经纬度和高程。

事实上,接收机往往可以锁定四颗以上的卫星。此时可以根据卫星的星座分布将接收机分成若干组,每组四颗卫星,然后通过算法选择误差最小的一组进行定位,提高了精度。

由于卫星轨道和卫星钟的误差,大气对流层和电离层对信号的影响,以及人为的SA保护政策,民用GPS的定位精度仅为100米。

为了提高定位精度,差分GPS(DGPS)技术被广泛应用于建立GPS观测的参考站(差分站),将已知的参考站精确坐标与观测值进行比较,从而获得一个修正数并对外发布。接收方收到修正数后,将其与自己的观测值进行比较,消除大部分误差,得到更准确的位置。

实验表明,利用差分GPS可以将定位精度提高到5米。