1.按接納機(jī)的用處分類  按用處接納機(jī)可分為：

(1) 導(dǎo)航型接納機(jī)

此類型接納機(jī)首要用于運(yùn)動(dòng)載體的導(dǎo)航，它可以實(shí)時(shí)給出載體的方位和速度。這類接納機(jī)一般選用C/A碼偽距測量，單點(diǎn)實(shí)時(shí)定位精度較低一般為±25m,有SA影響時(shí)為±100m。這類接納機(jī)價(jià)格便宜，使用廣泛。依據(jù)使用領(lǐng)域的不同，此類接納機(jī)可以進(jìn)一步分為：

車載型——用于車輛導(dǎo)航定位；

帆海型——用于船只導(dǎo)航定位；
?
航空型——用于飛機(jī)導(dǎo)航定位。因?yàn)轱w機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度快，因而，在航空用的接納機(jī)要求能適應(yīng)高速運(yùn)動(dòng)。

星載型——用于衛(wèi)星的導(dǎo)航定位。因?yàn)樾l(wèi)星的運(yùn)動(dòng)速度高達(dá)7公里/s以上，因而對接納機(jī)的要求更高。

(2) 測地型接納機(jī)

測地型接納機(jī)首要用于精細(xì)大地測量和精細(xì)工程測量。這類儀器首要選用載波相位觀測值進(jìn)行相對定位，定位精度高。儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴。

(3) 授時(shí)型接納機(jī)

這類接納機(jī)首要使用GPS衛(wèi)星供給的高精度時(shí)刻規(guī)范進(jìn)行授時(shí)，常用于天文臺及新疆GPS無線電通訊中時(shí)刻同步。

2.按接納機(jī)的載波頻率分類

(1) 單頻接納機(jī)

單頻接納機(jī)只能接納L1載波信號，測定載波相位觀測值進(jìn)行定位。因?yàn)椴荒苡杏孟婋x層推遲影響，單頻接納機(jī)只適用于短基線（<15km）的精細(xì)定位。

(2) 雙頻接納機(jī)

雙頻接納機(jī)可以一起接納Ｌ１，Ｌ２載波信號。使用雙頻對電離層推遲的不一樣，可以消除電離層對電磁波信號推遲的影響，因而雙頻接納機(jī)可用于長達(dá)幾千公里的精細(xì)定位。

3.按接納機(jī)通道數(shù)分類

GPS接納機(jī)能一起接納多顆GPS衛(wèi)星的信號，為了別離接納到的不同衛(wèi)星的信號，以實(shí)現(xiàn)對衛(wèi)星信號的盯梢、處理和量測，具有這樣功用的器材稱為天線信號通道。依據(jù)接納機(jī)所具有的通道種類可分為：

(1) 多通道接納機(jī)

(2) 序貫通道接納機(jī)

(3) 多路多用通道接納機(jī)

4.按接納機(jī)作業(yè)原理分類

(1) 碼相關(guān)型接納機(jī)

碼相關(guān)型接納機(jī)是使用碼相關(guān)技能得到偽距觀測值。

(2) 平方型接納機(jī)

平方型接納機(jī)是使用載波信號的平方技能去掉調(diào)制信號，來恢復(fù)完整的載波信號，經(jīng)過相位計(jì)測定接納機(jī)內(nèi)發(fā)生的載波信號與接納到的載波信號之間的相位差，測定偽距觀測值。

(3) 混合型接納機(jī)

這種儀器是綜合上述兩種接納機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，既可以得到碼相位偽距，也可以得到載波相位觀測值。

(4) 干與型接納機(jī)

這種接納機(jī)是將GPS衛(wèi)星作為射電源，選用干與測量方法，測定兩個(gè)測站間距離。

4.4.2  GPS接納機(jī)的組成及作業(yè)原理

GPS接納機(jī)首要由 1、GPS接納機(jī)天線單元；2、GPS接納機(jī)新疆GPS主機(jī)單元；3、電源三部分組成。

接納機(jī)主機(jī)由變頻器、信號通道、微處理器、存貯器及顯現(xiàn)器組成（見圖4-8）。



1.GPS接納機(jī)天線

天線由接納機(jī)天線和前置擴(kuò)大器兩部分所組成。天線的效果是將GPS衛(wèi)星信號的極弱小的電磁波能轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電流，而前置擴(kuò)大器則是將GPS信號電流予以擴(kuò)大。為便于接納機(jī)對信號進(jìn)行盯梢、處理和量測，對天線部分有以下要求：

——天線與前置擴(kuò)大器應(yīng)密封一體，以保障其正常作業(yè)，削減信號丟失；

——可以接納來自任何方向的衛(wèi)星信號，不發(fā)生死角；

——有防護(hù)與屏蔽多路徑疚的辦法；

——天線的相位中心保持高度的安穩(wěn)，并與其幾何中心晝共同。

GPS接納機(jī)天線有下列幾種類型：

(1)單板天線

這種天線結(jié)構(gòu)簡略、體積較小，需要安裝在一塊基板上，屬單頻天線。

(2)四螺旋形天線

四螺旋形天線是由四條金屬管線繞制而成，底部有一塊金屬掏板。這種天線頻帶北風(fēng)，全圓極化性能好，可捕捉低高度角衛(wèi)星。缺陷是不能進(jìn)行雙頻接納，抗震性差，常用作導(dǎo)航型接納機(jī)天線。

(3)微帶天線

微帶天線是在厚度為h（h≤λ）的介質(zhì)板兩邊貼以金屬片。一邊為金屬底板，一邊做成矩形或圓形等規(guī)矩形狀，見圖4-9。這種天線也稱為貼片天線。微帶天線的特點(diǎn)是高度低，重輕，結(jié)構(gòu)簡略而且堅(jiān)固，易于制造；既可用于單頻機(jī)，又可用于雙頻機(jī)。缺陷是增益較低?，F(xiàn)在大部分測地型天線都是微帶天線。這種天線更適用于飛機(jī)、火箭等高速飛行物上。



(4)錐形天線

錐形天線是在介質(zhì)錐體上，使用印刷電路技能在其上制成導(dǎo)電圓錐螺旋外表，也稱盤旋螺線型天線。這種天線可以同進(jìn)出在兩個(gè)頻率上作業(yè)。錐形天線的特點(diǎn)是增益好?？墒且?yàn)槠涮炀€較高，而且在水平方向上不對稱，天線相位中心與幾何中心不完全共同。因而，在安頓天線時(shí)要細(xì)心定向而且要給于補(bǔ)償。

GPS天線接納來自20000km高空的衛(wèi)星信號很弱，信號電平只要-50~-180dB;輸入功率信噪比為S/N=-30dB。即信號源淹沒在噪聲中。為了提高信號強(qiáng)度，一般在天線后端設(shè)有前置擴(kuò)大器。關(guān)于雙頻接納機(jī)設(shè)有兩路前置擴(kuò)大器以養(yǎng)活帶寬，操控外來信號攪擾，也避免f1,f2信號攪擾。大部分GPS天線都與前置擴(kuò)大器結(jié)合在一起，新疆GPS但也有些導(dǎo)航型接納機(jī)為削減天線重量、便于安頓、避免雷電事故，而將天線和前置擴(kuò)大器分隔。

2.接納機(jī)主機(jī)

(1)變頻器及中頻接納擴(kuò)大器

經(jīng)過GPS前置擴(kuò)大器的信號依然很弱小，為了使接納機(jī)通道得到安穩(wěn)的高增益，而且使L頻段的射頻信號變成低頻信號，有必要選用變頻器。

(2)信號通道

信號通道是接納機(jī)的中心部分，GPS信號通道是硬軟件結(jié)合的電路。不同類型的接納機(jī)其通道是不同的。

GPS信號通道的效果有三：搜索衛(wèi)星，索引并盯梢衛(wèi)星；對播送電文數(shù)據(jù)信號衽解擴(kuò)，解調(diào)出播送電文；進(jìn)行偽距測量、載波相位測量及多普勒頻移測量。圖4-10為相關(guān)通道的電路原理圖。



從衛(wèi)星接納到的信號是擴(kuò)頻的調(diào)制信號，所以要經(jīng)過解擴(kuò)、解調(diào)才能得到導(dǎo)航電文。為了達(dá)到此目的，在相關(guān)通道電路中設(shè)有偽碼相位盯梢環(huán)和載波相位盯梢環(huán)。

(3)存貯器

接納機(jī)內(nèi)設(shè)有存貯器或存貯卡以存貯衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星歷書、接納機(jī)采集到的碼相位偽距觀測值、載波相位觀測值及多普勒頻移?，F(xiàn)在，GPS接納機(jī)都裝有半導(dǎo)體存貯器（簡稱內(nèi)存），接納機(jī)內(nèi)存數(shù)據(jù)可以經(jīng)過數(shù)據(jù)口傳到微機(jī)上，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)保存。在存貯器內(nèi)還裝有多種作業(yè)軟件，如：自測試軟件；衛(wèi)星預(yù)告軟件；導(dǎo)航電文解碼軟件；GPS單點(diǎn)定位軟件等。

(4)微處理器

微處理器是GPS接納機(jī)作業(yè)的靈魂，GPS接納新疆GPS機(jī)作業(yè)都是在微機(jī)指令統(tǒng)一協(xié)同下進(jìn)行的。其離要作業(yè)步驟為：

①接納機(jī)開機(jī)后首先對整個(gè)接納機(jī)作業(yè)善進(jìn)行自檢，并測定、校正、存貯各通道的時(shí)延值。

②接納機(jī)對衛(wèi)星進(jìn)行搜索捕捉衛(wèi)星。當(dāng)捕捉到衛(wèi)星后即對信號進(jìn)行牽引和盯梢，并將基準(zhǔn)信號譯碼得到GPS衛(wèi)星星歷。當(dāng)一起確定4顆衛(wèi)星時(shí)，將C/A碼偽距觀測值連同星歷一起核算測站的三維坐標(biāo)，并按預(yù)置方位更新率核算新的方位。

③依據(jù)機(jī)內(nèi)存貯的衛(wèi)星歷書和測站近似方位，核算一切在軌衛(wèi)星衛(wèi)星升降時(shí)刻、方位和高度角。

④依據(jù)預(yù)先設(shè)置的航路點(diǎn)坐標(biāo)和單點(diǎn)定位測站方位核算導(dǎo)航的參數(shù)航偏距、航偏角、航行速度等。

⑤接納用戶輸入信號，如：測站名，測站號，作業(yè)員名字，天線高，氣象參數(shù)等。

(5)顯現(xiàn)器

GPS接納機(jī)都有液晶顯現(xiàn)屏以供給GPS接納機(jī)作業(yè)信息。并配有一個(gè)操控鍵盤。用戶可經(jīng)過鍵盤操控接納機(jī)作業(yè)，關(guān)于導(dǎo)航接納機(jī)，有的還配有大顯現(xiàn)屏，在屏幕上直接顯現(xiàn)導(dǎo)航的信息甚至顯現(xiàn)數(shù)字地圖。

3.電源

GPS接納機(jī)電源有兩種，一種為內(nèi)電源，一般選用鋰電池，首要用于R新疆GPSAM存貯器供電，以避免數(shù)據(jù)丟失。另一種為外接電源，這種電源常用可充電的12V直流鎘鎳電池組，或選用轎車電瓶。當(dāng)用交流電時(shí)，要經(jīng)過穩(wěn)壓電源或?qū)Ｓ秒娏鹘粨Q器。

綜上所述，接納機(jī)的首要任務(wù)是：當(dāng)GPS衛(wèi)星在用戶視界升起時(shí)，接納機(jī)可以捕獲到按一不定期衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星，并可以盯梢這些衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)；對所接納到的GPS信號，具有改換、擴(kuò)大和處理的功用，以便測量出GPS信號從衛(wèi)星到接納天線的傳播時(shí)刻，解譯出GPS衛(wèi)星所