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2、在不同的波段頻率上(頻率波段是1000到2000MHZ)不斷廣播兩種無線電信號。L1波段(傳輸信號為1575.42兆赫)運載兩種碼,一個粗/捕獲(C/A)碼和一個精(P)碼。L2波段(傳輸頻率為1227.60兆赫)只運載P碼,這是個加密碼,只有軍隊和其他“授權”用戶可以解譯它。同時使用L1和L2上的P碼進行定位,稱為精密定位服務(PPS),供美國和盟國的軍隊、美國政府機構和民用授權用戶使用。供全民使用的測距碼只有L1波段上的C/A碼,稱為標準定位服務(SPS)o全球定位技術GPS接收機提供一種方法可以確定地球上任何地方的位置,接收機自動跟蹤系統(tǒng)允許農(nóng)民和農(nóng)業(yè)服務供應商白動記錄數(shù)據(jù)和在更大的
3、地域里面將輸入變量應用到更小的區(qū)域。一個GPS接收機可以與一個簡單的調頻或者調幅收音機相比較。它接受來自美國國防部(DOD)全球定位系統(tǒng)所播發(fā)的信號。GPS系統(tǒng)中的衛(wèi)星圍繞地球旋轉,衛(wèi)星高度為12550英里,位置可以預測。因此我們把這些衛(wèi)星群稱為衛(wèi)星星座。每個衛(wèi)星都會播發(fā)包含衛(wèi)星星座內(nèi)所有衛(wèi)星的星歷信息。GPS接收機通過這些星歷信息就能測定這些衛(wèi)星的位置。由于來自太陽和月亮的引力的影響,衛(wèi)星運行的軌道會發(fā)生微小的變化。美國國防部必須時時監(jiān)控衛(wèi)星系統(tǒng)并不斷調整星歷信息,以確定衛(wèi)星的真實軌道。播發(fā)的信號中也包含一個精密側時的碼元,GPS接收機可以通過此碼元測定信號到達接收機的時間。GPS接收機
4、內(nèi)置的微處理器可通過時延和衛(wèi)星的位置計算出自身到每個可見衛(wèi)星的距離,然后運用這些信息通過三角測量的方法測定距離。精度三角測量是一種用于確定地球上一點的三維空間信息的數(shù)學方法。如果已知道到三個衛(wèi)星的的距離和自身的大概位置,GPS接收機就可以計算出它的平面位置,如果可以獲得4顆衛(wèi)星的相關信息,其高程也可測定。測量所獲得的精度一般取決于以下五種因素:1)合理的安置2)GPS接收機所釆用的技術級別3)可觀測衛(wèi)星的數(shù)量和位置4)SA(選擇可用性)政策所產(chǎn)生的誤差,大氣條件,對流層延遲,以及多路徑效應一一信號在所測區(qū)域物體表面的發(fā)射。5)差分改正安置GPS天線應安置在拖拉機或者卡車的組合位置中心,并且
5、要高于機械任何一個阻礙天線觀測衛(wèi)星位置的上面。如果操縱儀已經(jīng)對中,并且其頂部高于機械的其他部分,儀器安置在頂部是最好的選擇。然而,在一個陡峭的斜坡上,高位置的安置將因水平位置的偏移而導致位置計算出現(xiàn)錯誤。GPS接收機和DGPS接收機天線類型不一樣,但是配置一個組合天線以便他們在同一個位置對中。在農(nóng)業(yè)應用中,比如說產(chǎn)量監(jiān)測噴霧和施肥等,常常會發(fā)生幾秒鐘的延遲。例如:如果一個噴霧裝置運動速度為10英里/每秒,其上的天線安置在噴桿前30英尺,控制器的頻率變化將在兩秒鐘后發(fā)生,那么當噴桿到達天線位置,也就是變化開始的地方時,頻率變化將會發(fā)生,而在同一位置,以地面上的任何速度運動,作為控制器其頻率變
6、化都不會發(fā)生,時間調整必須高效地計入系統(tǒng)以補償反饋和生產(chǎn)方面應用的時間延遲。電子風暴、電源線、雙向無線電波、收音機轉換器、電機、微波塔、對講機、車載電器如交流發(fā)電機、火花點火引擎中的點火系統(tǒng)以及其他干擾源都會引起電子干擾。改變天線的位置或考增加噪聲抑制可以減少來自點火系統(tǒng)和交流發(fā)電機的干擾,按照說明安置GPS裝置,以確保裝置間的緊密連接。技術廉價的接收機一次只能從一個衛(wèi)星接收信號。而且相比于能同時接收4種信號的接收機,它需要更多的時間來測定位置。通常來講,在任何一個歷元下,可同時見到7到10顆衛(wèi)星,再加上配置精良的接收機將會得到最準確的定位。衛(wèi)星星座重捕獲時間是指在一個短期衛(wèi)星失鎖后重新獲
7、得定解所花費的時間,發(fā)生此現(xiàn)象的原因有很多,如周圍存在大樹及建筑群、衛(wèi)星處于可視范圍之外等等。重捕獲時間對于大多數(shù)農(nóng)業(yè)應用中都是十分重要的,特別是在飛機汽車的導航應用中,新的GPS接收機技術已經(jīng)縮短了重捕獲吋間,他們可同吋跟蹤8-12顆衛(wèi)星的接收機,所以更不易失鎖。使用三角測量的方法計算位置、距離的微小誤差就能引起定位的較大誤差。當衛(wèi)星排列比較緊密時,通過三角測量計算位置的誤差將會增大,當接收機可以接收到分布面較為廣闊的