GPS 接收机和导航卫星的时间差算法

楼主对相位偏差测量的理解有点偏差,不是用本地时钟跟收到的卫星时钟做比较得出的.而是多颗卫星的数据列方程组求解得到的.

一点的坐标有三个未知量,这样本来只需要三个卫星的相位偏差信号就可以唯一的确定三维坐标了,可事实上不行,正如您所担心,因为本地没有绝对准确的时钟,所以就需要第四颗卫星,把接收机的跟卫星同步时钟的相对钟差做为一个未知量列入方程组,4个方程,4个未知量,就可以精确求解xyzt了,事实上,接收机也可以根据上述计算得到的钟差将本地时钟校准.实际使用中,这个本地时钟准确与否对坐标测量是没有什么影响的.

要是还有什么不清楚,可以提出疑问,我再进一步补充.

我举例说一下距离怎么测.
卫星坐标(x1,y1,z1)...(x4,y4,z4)到接收机坐标x,y,z.
接收机有时钟,尽管不同步,设收到信号时侯按照接收机的时钟跟卫星信号中的时钟数据相减的传输时间是t1,t2,t3,t4.

事实上接收机的时钟可能是跟卫星同步时钟有偏差的.设这个片差是dt,简单写做t吧.
那么实际的信号传输时间应该是,t1-t....t4-t.
方程组这样列
√[(x1-x)^2+(y1-y)^2+(z1-z)^2]=c*(t1-t)
...4个这样的方程

未知数是4个x,y,z,t,可以求解.就是说接收机时钟尽管不同步,我们解完方程也就知道这个钟差t到底多大了,xyz也同时得到了.距离是不用关心的中间数据,若需要的话也可以求.我们只需要xyz坐标数据.
伪距就是上面解得的t乘以光速.

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那么这两个数据中，卫星的时钟数据是地面站校准过的。但是---接收机的时钟数据是否需要校准呢？（出厂注入时间后需要更改吗？）
如果需要，是根据上次得出的 dT 进行校准，还是通过其他的人工方式 ？

理论上讲是无须校准的,这与接收机的设计思路有关的,他们在软件处理上可以定期用算出来的dt校准,也可以根据dt的大小校准,比如dt超出某范围就校准一次,尽管接收机的时钟精度不够,但是短时间积累的钟差不会很大,使接收机与卫星保持一种准同步状态,使每次计算出来的dt都不会很大,这样就可以在环境不好不能接收4颗卫星信号的时候可以用dt=0,简单求解坐标值.总之这些要看接收机设计人员的思路了.不同的人会有不同的习惯,只要最终得出的数据是满足精度要求的就可以了.

由于接收机的时钟精确度很低，它完全不能与卫星上使用的铯原子钟比（虽然时基也是地面提供的），所以基本没有使用价值（在定位应用)。

FT!

接受机是通过接收两个相同的数字信号，这个信号大概是1MHZ(??,不记得了)。通过判断两个字符串的相差多少，可以得到时间差 ，这个时间差可以精确的到微秒，在通过天上卫星的位置，就可以计算出接收机的位置，这个算法好多文章都有提到。

就算是接收机的时间不和卫星同步也没有关系。

卫星会发送一个标准时间到接收机，仔细看一下吧