¿Cómo asegura una unidad GPS que tenga la misma referencia de tiempo que un satélite GPS?

Question

He estado leyendo acerca de GPS para encontrar cómo funciona, pero una cosa que todavía me molesta.

Para calcular la distancia de la unidad GPS/receptor de satélite GPS, utiliza la diferencia entre la señal de radio tiempo de envío y recepción de señal de radio tiempo, que es transmitido por los satélites.

Para hacer ese cálculo, por supuesto, el GPS unidad de tiempo tiene que estar en sincronía/la mismo con el satélite GPS tiempo.

He leído que las unidades de GPS en primer lugar hacer una (falsa) cálculo de la distancia de (X,Y,Z coordenadas) a tres satélites, y, a continuación, realice el ajuste de un cuarto satélite para hacer todo el recorrido de los radios que se cortan en un único punto. ¿Cómo se hace exactamente una unidad de GPS de hacer esto?

He leído que esto se logra por medio de código pseudo aleatorio; ¿cómo?

Answer 1

Las dos preguntas están relacionadas.

El satélite (Espacio Segmento) puede predecir su posición, ya que las órbitas de los satélites son relativamente "suave" de movimiento (de acuerdo a las leyes de Kepler) y hay seguimiento / inicialización de la información que pasa hasta a los satélites desde el Segmento de Control.

El receptor de GPS (Segmento de Usuario) hace 4 (o más) de pseudo-rango de medición. Para el 4 de medición caso, hay 4 ecuaciones, cada una de las tres "a distancia" y una dimensión de tiempo. Las medidas de tiempo y distancia de las mediciones no pueden ser separados a la distancia se mide por el tiempo de propagación desde el satélite al receptor (es decir, su realidad, cuatro mediciones de pseudo-rango, multiplicar la velocidad de propagación con la demora). El receptor de reloj no es que la buena (en la mayoría de los comerciales / equipo doméstico, tal vez un hoteles de oscilador de cuarzo sin ningún temperatura de estabilización), pero el error no cambia mucho entre cada uno de los cálculos de pseudo-rango, así que no importa mucho. Como usted puede calcular el reloj de error (el uso de las cuatro soluciones en cuatro incógnitas).

En realidad, la resolución de los cálculos le da una posición en la Tierra Centrada en la Tierra Fija espacio de coordenadas. Las transformaciones de la ECEF a WGS-84 (o cualquier sistema de referencia) es de trigonometría y álgebra.