GNSS用戶設(shè)備的基礎(chǔ)部件是GNSS接收機,它用于接收GNSS衛(wèi)星發(fā)射的無線電信號,獲取必要的導航定位信息和觀測信息,并經(jīng)數(shù)據(jù)處理以完成各種導航、定位以及授時任務(wù)。
以GPS為例,GPS用戶設(shè)備主要包括:GPS接收機及其天線、微處理器及其終端設(shè)備、處理軟件以及電源等。其中接收機和天線是用戶設(shè)備的核心,習慣上統(tǒng)稱為GPS接收機。
接收機結(jié)構(gòu)上可分為天線單元和接收單元兩大部分。一般將兩個單元分別裝配成兩個獨立的部件。天線單元置于信號通暢處,接收單元置于適當?shù)牡胤健烧咧g用電纜線連成一個整機。也有將天線單元和接收單元制成一個整體的。
天線單元由接收天線和前置放大器兩部分組成。接收天線大多采用全向天線,可接收來自任何方向的GPS信號,并將電磁波能量轉(zhuǎn)化為變化規(guī)律相同的電流。前置放大器將極微弱的GPS信號電流放大。
接收單元的核心部件由信號波道和微處理機構(gòu)成。從目前的測地型接收機來看,主要有平方型和相關(guān)型兩種信號波道,所具有的波道數(shù)目從l至24個不等。利用多個波道同時對多個衛(wèi)星進行觀測,可以實現(xiàn)快速定位。微處理機具有各種數(shù)據(jù)處理軟件,能選擇合適的衛(wèi)星進行測量,以獲得最佳的幾何圖形;能根據(jù)觀測值及衛(wèi)星星歷進行平差計算,求得所需的定位信息。數(shù)據(jù)記錄器用來記錄接收機所采集的定位數(shù)據(jù),以供測后數(shù)據(jù)處理之用,目前多用固態(tài)存儲器代替以前的磁帶記錄器。
接收機一般采用機內(nèi)和機外兩種直流電源。設(shè)置機內(nèi)電源的目的在于更換外電源時不中斷連續(xù)觀測。在用機外電源時機內(nèi)電池自動充電。關(guān)機后,機內(nèi)電池為RAM存儲器供電,以防數(shù)據(jù)丟失。
目前各種類型的接受機體積越來越小,重量越來越輕,便于攜帶使用。市面上的接收機現(xiàn)有單頻與雙頻兩種,但由于價格因素,一般使用者所購買的多為單頻接收器。根據(jù)使用目的的不同,用戶要求的GPS信號接收機也各有差異。目前世界上各種型號的GPS接收機產(chǎn)品多達幾千種。
只要擁有一臺能夠接收、跟蹤、變換和測量GPS信號的接收機,就可在任何時候用GPS信號進行導航定位測量。其定位的具體方法是,接收機按一定衛(wèi)星仰角要求捕獲到待測衛(wèi)星,并跟蹤這些衛(wèi)星的運行。接收機通過捕獲到的衛(wèi)星信號,測量出接收天線至衛(wèi)星的距離和距離的變化率,解調(diào)出衛(wèi)星軌道參數(shù)等數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù),接收機中的微處理計算機按定位解算方法進行計算,計算出用戶所在位置的地理經(jīng)緯度、高度、速度、時間等信息。查詢進一步信息,請訪問官方網(wǎng)站http://industry.beidou.gov.cn。