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全球导航卫星系统(GNSS)在全球范围内的精准定位和导航服务中,起着至关重要的作用。每个GNSS系统都依靠特定的无线电频率组来传输导航信号,这些频率不仅能保证各系统独立运行、避免相互干扰,还能在各种环境下稳定地发送信号,作用非常关键。在这篇文章里,我们会讲讲多频GNSS的核心概念,分析一下主要GNSS系统的频段,还会说说多频技术是怎么提升GNSS性能的。
多频GNSS说的是接收机能够同时跟踪多个信号频率。它能接收像L1、L2、L5这类不同频段的信号,这样一来,定位精度能提高,大气环境带来的误差能减少,在复杂环境下信号的可靠性也能增强。
多频 GNSS 的核心优势:
1. 电离层误差修正:低频信号(比如 L1)很容易受到电离层延迟的影响。而通过使用双频信号(例如 L1+L5),就能对这种电离层误差进行修正,从而让定位更精准。
2. 抗多路径干扰能力更强:高频信号(比如L5)不容易受到多路径干扰的影响。这种干扰是信号遇到建筑物、水面等物体发生反射时产生的,所以高频信号在城市峡谷这类环境中表现格外出色。
3.军民信号分离:军用级频率(如GPS的M码)经过加密处理,具备先进的抗干扰功能;而民用频率则保持开放,供大众使用。
每个全球导航卫星系统(GNSS)都使用不同的频率组来传输导航信号。以下是四大主流GNSS系统的频率点概述及其具体功能:
GNSS 系统 | 频段 | 功能 |
BDS (中国) | B1I: 1561.098 MHz, B2I: 1207.14 MHz, B3I: 1268.520 MHz, B1C: 1575.420 MHz, B2a: 1176.450 MHz, B2b: 1207.14 MHz | B1I:基础定位,与GPS L1兼容;B2I/B3I:军民两用,用于精密定位、电离层校正。 |
GPS (美国) | L1: 1575.42 MHz, L2: 1227.60 MHz, L5: 1176.45 MHz | L1(民用):基础定位;L2(军用/民用):双频用于电离层延迟校正;L5(民用):高精度应用,例如航空领域。 |
GLONASS (俄国) | G1: 1598.0625-1609.3125 MHz, G2: 1242.9375-1251.6875 MHz, G3: 1202.025 MHz | G1:主要民用信号;G2/G3:双频,用于提高精度和抗干扰能力。 |
Galileo (欧盟) | E1: 1575.420 MHz, E5a: 1176.450 MHz, E5b: 1207.140 MHz, E6: 1278.750 MHz | E1:民用定位;E5a/E5b:双频,提高精度和稳定性;E6:高精度信号。 |
QZSS (日本) | L1C/A, L1C, L2C, L5 | 与GPS频率兼容,确保在日本及周边地区实现高精度定位。 |
NavIC (印度) | L5: 1176.45 MHz, S-band: 2492.028 MHz | L5:民用高精度信号;S波段:适用于印度及周边地区的区域应用。 |
从这张表格里能看出,各个全球导航卫星系统(GNSS)都是通过不同的频段来提供各种服务的。比如说,L1是GPS、伽利略和北斗这几个系统里最常用的民用信号,主要用来提供基础的定位服务。而L5和E5这两个频段的精度更高,能满足航空、高安全需求等场景的使用——在这些场景中,抗干扰能力和精度都是头等重要的。
SV100连续运行参考站(CORS)是多频技术在实际场景中有效应用的典型例子。作为地基增强网络里的关键节点,SV100的设计能同时跟踪多个全球导航卫星系统(GNSS)的信号,就算在复杂环境下,也能保证定位数据可靠又优质。
GNSS 系统 | 支持的频段 |
GPS | L1C/A, L1C, L2C, L2P(Y), L5 |
BDS | B1I, B2I, B3I, B1C, B2a, B2b |
GLONASS | G1, G2, G3 |
Galileo | E1, E5a, E5b, E6 |
QZSS | L1C/A, L1C, L2C, L5 |
NavIC | L5 |
SBAS | WAAS, EGNOS, SDCM, BDSBAS, GAGAN |
SV100能同时跟踪所有这些频段,所以能提供高精度的定位数据,信号稳定性也很出色,非常适合各种应用场景,是个理想的选择。
在如今复杂多变的环境里,多频GNSS技术要实现高精度、高可靠的定位方案,是必不可少的。通过跟踪不同频段的多个信号,GNSS接收机能够校正电离层误差、抵抗干扰,就算在复杂地段也能稳定工作。上海时空奇点(SingularXYZ)的SV100连续运行参考站(CORS)以及旗下所有RTK接收机,都支持全星座、多频段跟踪,不管在什么地方,都能保证顶尖的GNSS性能和数据精度。