第679章 技術(shù)上的小秘密
由于衛(wèi)星的位置精確可知,在接收機(jī)對(duì)衛(wèi)星觀測(cè)中,我們可得到衛(wèi)星到接收機(jī)的距離,利用三維坐標(biāo)中的距離公式,利用3顆衛(wèi)星,就可以組成3個(gè)方程式,解出觀測(cè)點(diǎn)的位置,我們這里寫個(gè)坐標(biāo)(X,Y,Z)。
考慮到衛(wèi)星的時(shí)鐘與接收機(jī)時(shí)鐘之間的誤差,實(shí)際上有4個(gè)未知數(shù),X、Y、Z和鐘差,因而需要引入第4顆衛(wèi)星,形成4個(gè)方程式進(jìn)行求解,從而得到觀測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和高程。
事實(shí)上,接收機(jī)往往可以鎖住4顆以上的衛(wèi)星,在這個(gè)時(shí)候,接收機(jī)就可以按衛(wèi)星的星座分布分成若干組,每組4顆,然后通過算法挑選出誤差最小的一組用作定位,從而提高精度。
衛(wèi)星定位實(shí)施的是‘到達(dá)時(shí)間差’的概念,也就是利用每一顆衛(wèi)星的精確位置和連續(xù)發(fā)送的星上原子鐘生成的導(dǎo)航信息獲得從衛(wèi)星至接收機(jī)的到達(dá)時(shí)間差。
衛(wèi)星在空中連續(xù)發(fā)送帶有時(shí)間和位置信息的無線電信號(hào),供接收機(jī)接收。
由于傳輸?shù)木嚯x因素,接收機(jī)接收到信號(hào)的時(shí)刻要比衛(wèi)星發(fā)送信號(hào)的時(shí)刻延遲,通常稱之為時(shí)延,因此,也可以通過時(shí)延來確定距離。衛(wèi)星和接收機(jī)同時(shí)產(chǎn)生同樣的偽隨機(jī)碼,一旦兩個(gè)碼實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步,接收機(jī)便能測(cè)定時(shí)延;將時(shí)延乘上光速,便能得到距離。
每顆衛(wèi)星上的計(jì)算機(jī)和導(dǎo)航信息發(fā)生器非常精確地了解其軌道位置和系統(tǒng)時(shí)間,而全球監(jiān)測(cè)站網(wǎng)保持連續(xù)跟蹤……”
“比如我們的‘北斗一號(hào)’衛(wèi)星定位系統(tǒng),它是由兩顆藍(lán)星地外的靜止衛(wèi)星、一顆在軌備份衛(wèi)星、中心控制系統(tǒng)、標(biāo)校系統(tǒng)和各類用戶機(jī)等部分組成。
知道用戶處于一個(gè)以第一顆衛(wèi)星為球心的一個(gè)球面,和以兩顆衛(wèi)星為焦點(diǎn)的橢球面之間的交線上。
另外中心控制系統(tǒng)從存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)字化地形圖查尋到用戶高程值,又可知道用戶出于某一與藍(lán)星基準(zhǔn)橢球面平行的橢球面上。從而中心控制系統(tǒng)可最終計(jì)算出用戶所在點(diǎn)的三維坐標(biāo),這個(gè)坐標(biāo)經(jīng)加密由出站信號(hào)發(fā)送給用戶。
因?yàn)榧夹g(shù)限制,北斗一號(hào)系統(tǒng)能容納的用戶數(shù)為每小時(shí)540000戶,對(duì)于小區(qū)域而言,這勉強(qiáng)夠用。
但是當(dāng)范圍擴(kuò)大,自然就無法滿足場(chǎng)景所需,所以我們進(jìn)行了升級(jí)……”
北斗團(tuán)隊(duì)的精英們?cè)谥v完了之后,不僅會(huì)詢問大夏新科的工程師團(tuán)隊(duì)問題,甚至還敢直接當(dāng)著面,詢問“旁聽生”一些問題。
只不過所有人都不知道,以目前的技術(shù)交流程度來說,周瑜恐怕是藍(lán)星唯一一個(gè)對(duì)雙方技術(shù)都了如指掌的人。
現(xiàn)在如此,未來或許也仍將如此。
畢竟這些技術(shù)都還未超脫他腦海中神秘晶體所傳授的知識(shí)范疇。
“北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是主動(dòng)式雙向測(cè)距二維導(dǎo)航。地面中心控制系統(tǒng)解算,供用戶三維定位數(shù)據(jù)。
而GPS則是被動(dòng)式偽碼單向測(cè)距三維導(dǎo)航。由用戶設(shè)備獨(dú)立解算自己三維定位數(shù)據(jù)。如果僅僅是如此的話,北斗在遭遇攻擊的時(shí)候,抗壓能力比較大,但是精度方面,急需衛(wèi)星數(shù)量提升才行。
看樣子不出意外的話,北斗團(tuán)隊(duì)要加快北斗衛(wèi)星發(fā)射入軌的頻率了。”