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GNSS为什么一定要双频,什么是双频,双频的优势?

2023.04.03

所谓多星座,指的是GNSS接收机可以接收我国的北斗、美国的GPS和欧洲的伽利略等不同导航系统的信号,国内GNSS接收机一般同时支持北斗和GPS。


什么是双频GPS

GPS系统民用频段有L1和L5两种,单频GPS手机只能接收到L1频段上发出的信号,而双频GPS手机可以同时接收L1和L5两个频段的卫星信号。目前GPS、Galileo、QZSS三种卫星系统陆续开始在L5波段增加发出的民用信号,即为GPS L5C、Galileo E5a、QZSS L5信号。

双频GPS的优势

双频GPS可以提升导航定位精度。与L1信号相比,GPS L5C与Galileo E5a信号测距码的码片速率提高了10倍,因此,由于信号经过多条路径传播而引起的误差的抑制能力,也相应地提高了约10倍;同时L5波段具有较宽的带宽和较高的发射功率,因此抗干扰能力与噪声性能也将有明显的提升。

 

那么,双频有什么作用呢?一方面,两个载波频段可以互为冗余 ,另一方面,双频可以获得更高的定位精度。

GNSS的测量误差中,电离层引起的误差占了很大一部分,而双频载波可以利用电离层对不同频率电磁波延迟的相关性,来消除大部分电离层引起的误差,从而较大提高卫星定位精度,这是单频GNSS所做不到的。单频RTK定位精度,有95%的概率落在半径为0.4米的圆内(也就是精度单位CEP的概念),双频RTK定位精度可以做到95%的概率落在半径为0.2米的圆内,由此可见双频的重要性。

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