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全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GNSS接收傳感器

發(fā)布時(shí)間:2024-02-19 來源:欣仰邦

GNSS接收器是接收人造衛(wèi)星信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為接收點(diǎn)的經(jīng)緯度信息的設(shè)備。GNSS是“全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)”的縮寫，譯為全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)。這是利用人造衛(wèi)星測(cè)量位置信息的系統(tǒng)。美國(guó)GPS（全球定位系統(tǒng)）是使用最廣泛的GNSS。每個(gè)國(guó)家都有自己的衛(wèi)星系統(tǒng)，例如日本的QZSS（準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng)：Michibiki）、歐洲的伽利略、俄羅斯的GLONASS、中國(guó)的北斗。

GNSS 接收器的預(yù)期用途

GNSS 接收器用于利用位置信息的服務(wù)。 GPS在汽車導(dǎo)航系統(tǒng)中已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ钪惺煜さ捻?xiàng)目。

如今，它也安裝在智能手機(jī)上。近年來流行的無人機(jī)也配備了GNSS接收器，用于控制其位置。

GNSS 應(yīng)用的示例包括提供公共汽車和出租車運(yùn)營(yíng)信息、確認(rèn)兒童和老人的行蹤以及確定建筑機(jī)械的位置。為了防備災(zāi)難，我們通過測(cè)量自然斜坡上的地面位置來檢測(cè)突然山體滑坡的跡象。

GNSS接收機(jī)原理

GNSS接收機(jī)的原理包括獨(dú)立定位和相對(duì)定位。

1、獨(dú)立定位

獨(dú)立定位是GNSS接收機(jī)接收來自四顆或更多衛(wèi)星的信號(hào)并獲取位置信息的方法。從衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)包含有關(guān)傳輸時(shí)間的信息，計(jì)算傳輸時(shí)間與到達(dá) GNSS 接收器的時(shí)間之間的差值，并將其乘以到達(dá)衛(wèi)星的信號(hào)速度。計(jì)算距離。

類似地，計(jì)算與三個(gè)或更多其他衛(wèi)星的距離并檢測(cè) GNSS 接收器的位置。理論上，三顆衛(wèi)星足以通過三角測(cè)量確定 GNSS 接收器的位置，但需要四顆或更多衛(wèi)星來糾正錯(cuò)誤。

2、相對(duì)定位

相對(duì)定位包括DGPS（差分GPS）和干涉儀方法。

DGPS 方法

DGPS 方法使用多個(gè) GNSS 接收器接收來自四顆或更多衛(wèi)星的信號(hào)，以獲得高精度的位置信息。這是一種由多個(gè) GNSS 接收器進(jìn)行獨(dú)立定位的方法，從每個(gè)接收器的位置信息中獲取位置，同時(shí)考慮到共同誤差。

干涉儀法

與 DGPS 法類似，干涉儀法使用多個(gè) GNSS 接收器，也利用每個(gè)接收器接收到的信號(hào)之間的相位差來獲取位置。

有關(guān) GNSS 接收器的其他信息

1.國(guó)產(chǎn)定位衛(wèi)星Michibiki

GPS是一種使用美國(guó)定位衛(wèi)星的系統(tǒng)，最初是為軍事目的而開發(fā)的。日本第一個(gè) GNSS Michibiki 于 2010 年啟動(dòng)。服務(wù)將于 2018 年開始，由四架飛機(jī)組成的系統(tǒng)，并計(jì)劃建造由七架飛機(jī)組成的系統(tǒng)。

MICHIBIKI被稱為準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng)，采用準(zhǔn)天頂軌道，飛越日本以及亞洲和大洋洲的其他地區(qū)。為了盡可能長(zhǎng)時(shí)間地停留在日本附近，它在南北不對(duì)稱的“8字形軌道”上飛行，在北半球停留約13小時(shí)，在南半球停留11小時(shí)。

Michibiki是與GPS配合使用并對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充的系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確、穩(wěn)定的定位。

2. Michibiki 的使用方法示例

Michibiki是一個(gè)可以使用高精度位置信息并支持厘米級(jí)定位的系統(tǒng)。因此，正在考慮各種利用方法。例如，在勞動(dòng)力短缺日益明顯的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，需要農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。

在交通安全領(lǐng)域，正在考慮應(yīng)用自動(dòng)駕駛汽車、自動(dòng)判定道路交通違法行為以及支持冬季除雪作業(yè)等。在福利領(lǐng)域，有望幫助視障人士獨(dú)立行走。

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