接收机技术的发展特点
(1)根据工作原理分类
码相关接收机,即利用码相关技术获得伪距观测值。这个接收器必须知道代码结构。如果它知道C/A码结构是C/A码接收器,它就知道P码是P码接收器。平方接收机,即利用载波信号的平方技术去除调制信号,得到载波相位的观测值,由于不需要知道测距码结构,称为无码接收机;混合接收机,即可以同时获得伪距观测和载波相位观测。目前大部分大地接收机,如Trimble4000SSI和Leica200,都是混合式的。
(2)按目的分类
接收机可分为测地型、导航型和授时型。大地型主要用于精密大地测量和定位。这种接收机主要利用载波相位观测值进行相对定位,定位精度高,仪器结构复杂,价格高。导航接收机主要用于移动物体的导航。它能实时给出物体的位置和运行速度。它采用C/A码伪距测量和单点实时定位。定位精度25m左右(有SA干扰时100m),价格便宜。根据运动载体的不同,有车载型、海上型和航空型;授时接收机主要利用GPS卫星提供的高精度时间标准进行授时,以及天文台与无线电通信的时间同步。
(3)按载波频率分类
单频接收机只能接收L1载波信号来确定载波相位观测值进行定位。由于无法消除电离层延迟的影响,单频机适用于短基线距离(< < 15km)的精密定位,其精度可达(1 ~ 2)×10-6;双频接收机可以同时接收L1和L2载波信号。利用两个载波频率之间的电离层延迟差异,可以消除电离层对电磁波信号延迟的影响。载波相位相对定位可用于数千公里的精确定位。
此外,有时还根据接收方的通道数进行分类。
接收机天线部分的结构和性能对整个接收机的影响很大,实际上是指接收天线和前置放大器。对天线的基本要求是最大限度地接收来自卫星的信号,减少信号损耗,使信号的多径效应最小化,并使天线的相位中心保持高度稳定,尽可能与其几何中心一致。目前的天线有几种类型,如单板天线、四螺旋天线、微带天线、圆锥天线等。
(4)测地线GPS接收机的研制。
目前双频高精度测地接收机的型号很多,如Trimble的4000SSI、AOA的Ru-gue SNR-8000、Ashtech的Z-12、徕卡的SR300等。,都是L1和L2全波接收机,在长距离高精度静态定位方面属于同一类。目前测地接收机的主要发展趋势是:①增加天线的抗干扰能力,如采用特殊的波束锐化技术,使接收机在强电台或高压线附近正常工作。(2)提高抗多径效应和其他误差的性能,如采用直径抑制环形天线和多径缓解技术(窄范围相关、频闪相关、超级跟踪技术)。③采用可选可编程观测值自动组合的双频机、自动周跳探测和自动频带宽度调整技术。
(5)导航接收机的开发。
(1)研制具有差分功能的接收机,接收国际海事无线电委员会制定的差分数据格式RTCM-SC-104,使接收机可以享受差分修正信息。
②采用多种措施提高C/A码测距精度,如相位平滑伪距、窄距离相关、超级C/A码跟踪,获得P1码和C/A码双码专利技术等。,使C/A码的测距精度可达1m,有的接近0.1m,实现了所谓分米级实时定位,可广泛应用于地质。
③在高安全性航空导航接收机方面,开发了自主完好性监测技术(RAIM),能够实时监测和判断失效的卫星信号并及时排除,确保导航的可靠性和安全性。
(4)提高动态性能,实现导航接收机开机后十秒内首次定位输出,及时重新锁定卫星。