GPS衛星定位基本原理:測量出已知位置的衛星到使用者接收機之間的距離,然後綜合多顆衛星的資料就可知道接收機的具體位置。要達到這一目的,衛星的位置可以根據星載時鐘所記錄的時間在衛星星曆中查出。而使用者到衛星的距離則透過記錄衛星訊號傳播到使用者所經歷的時間,再將其乘以光速得到(由於大氣層電離層的干擾,這一距離並不是使用者與衛星之間的真實距離,而是偽距。為了計算使用者的三維位置和接收機時鐘偏差,偽距測量要求至少接收來自4顆衛星的訊號。透過接收機時鐘得到時間差,從而知道四個訊號從衛星到接收機的不準確距離(含同一個誤差值,由接收機時鐘誤差造成),用這四個不準確距離和四個衛星的準確位置構建四個方程,解方程組就得到接收機位置。
星載原子鐘是中國北斗導航衛星的最關鍵部件之一,被稱為時頻分系統的心臟,為衛星系統提供穩定水平很高的時間頻率型號,其效能決定了導航系統定位、測速及授時的精度。如果鐘的精度提高,導航精度也會提高。
原子鐘的精度可以達到每100萬年時間誤差不超過1秒。這為天文、宇宙航行、航海、衛星導航等提供了強有力的保障。
原子鐘能夠在足夠小的體積內實現1納秒的精度, 所以衛星導航特別依賴原子鐘。然而,現在的導航衛星,無論是北斗還是GPS,使用的都是普通原子鐘,也可以稱為熱原子鐘(相對冷原子鐘而言)。其基本原理是利用特殊原子(如氫原子、銣原子、銫原子)的某個特定躍遷頻率,這個特定頻率有極高的穩定性,可以精確到皮秒甚至飛秒,但原子的這個躍遷頻率不能直接使用,需要讓電磁波與原子相互作用,間接地用電磁波把這個頻率匯出來,這是原子鐘的基本原理。
GPS衛星定位基本原理:測量出已知位置的衛星到使用者接收機之間的距離,然後綜合多顆衛星的資料就可知道接收機的具體位置。要達到這一目的,衛星的位置可以根據星載時鐘所記錄的時間在衛星星曆中查出。而使用者到衛星的距離則透過記錄衛星訊號傳播到使用者所經歷的時間,再將其乘以光速得到(由於大氣層電離層的干擾,這一距離並不是使用者與衛星之間的真實距離,而是偽距。為了計算使用者的三維位置和接收機時鐘偏差,偽距測量要求至少接收來自4顆衛星的訊號。透過接收機時鐘得到時間差,從而知道四個訊號從衛星到接收機的不準確距離(含同一個誤差值,由接收機時鐘誤差造成),用這四個不準確距離和四個衛星的準確位置構建四個方程,解方程組就得到接收機位置。
星載原子鐘是中國北斗導航衛星的最關鍵部件之一,被稱為時頻分系統的心臟,為衛星系統提供穩定水平很高的時間頻率型號,其效能決定了導航系統定位、測速及授時的精度。如果鐘的精度提高,導航精度也會提高。
原子鐘的精度可以達到每100萬年時間誤差不超過1秒。這為天文、宇宙航行、航海、衛星導航等提供了強有力的保障。
原子鐘能夠在足夠小的體積內實現1納秒的精度, 所以衛星導航特別依賴原子鐘。然而,現在的導航衛星,無論是北斗還是GPS,使用的都是普通原子鐘,也可以稱為熱原子鐘(相對冷原子鐘而言)。其基本原理是利用特殊原子(如氫原子、銣原子、銫原子)的某個特定躍遷頻率,這個特定頻率有極高的穩定性,可以精確到皮秒甚至飛秒,但原子的這個躍遷頻率不能直接使用,需要讓電磁波與原子相互作用,間接地用電磁波把這個頻率匯出來,這是原子鐘的基本原理。