第3章偽衛(wèi)星方案設(shè)計(jì)本章將討論偽衛(wèi)星相關(guān)的硬件設(shè)計(jì)問題。簡(jiǎn)單的說，偽衛(wèi)星就是一臺(tái)無線電發(fā)射機(jī)。每個(gè)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生一個(gè)固定頻率的載波，將導(dǎo)航定位信息調(diào)制到載波上并進(jìn)行放大，最后通過天線發(fā)射出去，以便用戶的遠(yuǎn)距離接收。3.1偽衛(wèi)星系統(tǒng)設(shè)計(jì)本節(jié)將介紹三種偽衛(wèi)星的設(shè)計(jì)方案及功能，它們分別是簡(jiǎn)單型偽衛(wèi)星、脈沖型偽衛(wèi)星和收發(fā)型偽衛(wèi)星。3.1.1簡(jiǎn)單型偽衛(wèi)星所謂“簡(jiǎn)單型偽衛(wèi)星”，就是指擁有最基本的功能只產(chǎn)生符合一定規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)射信號(hào)的偽衛(wèi)星。同時(shí)簡(jiǎn)單型偽衛(wèi)星的信號(hào)也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)制并向附近的用戶傳送，成為DataLink站。此時(shí)的偽衛(wèi)星并不需要精準(zhǔn)的時(shí)鐘，因?yàn)閭魉偷膱D3.1簡(jiǎn)單型偽衛(wèi)星原理框圖數(shù)據(jù)并沒有使用到偽衛(wèi)星本身的計(jì)時(shí)器。PRN碼發(fā)生造濾波器晶體猿薪器鑒相器圖3.1簡(jiǎn)單型偽衛(wèi)星原理框圖數(shù)據(jù)并沒有使用到偽衛(wèi)星本身的計(jì)時(shí)器。PRN碼發(fā)生造濾波器晶體猿薪器鑒相器環(huán)路濾波BPSK調(diào)制壓控振蕩器圖3.1是簡(jiǎn)單型偽衛(wèi)星的原理框圖。載波頻率由壓控振蕩器產(chǎn)生，通過調(diào)節(jié)輸入電壓值可控制振蕩頻率。鎖相環(huán)將壓控振蕩器輸出頻率進(jìn)行分頻，然后和晶體振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行比較，通過環(huán)路濾波器來調(diào)節(jié)壓控振蕩器的輸入電壓，直到這兩個(gè)信號(hào)在頻率和相位上達(dá)到匹配。這樣就將壓控振蕩器的頻率調(diào)節(jié)在要求的載波頻率上。通常，環(huán)路濾波器的帶寬在12kHz左右。這個(gè)帶寬的相位噪聲由晶體振蕩器來進(jìn)行控制。晶體振蕩器產(chǎn)生的參考頻率驅(qū)動(dòng)碼發(fā)生器產(chǎn)生偽隨機(jī)碼序列，碼發(fā)生器電路可以通過芯片來實(shí)現(xiàn)。通過雙平衡混頻器將偽隨機(jī)碼調(diào)制到載波頻率上產(chǎn)生偽衛(wèi)星信號(hào)并由天線發(fā)射出去。3.1.2脈沖型偽衛(wèi)星圖3.2脈沖型偽衛(wèi)星原理框圖時(shí)鐘脈沖數(shù)據(jù)調(diào)制發(fā)送脈沖微處理器簡(jiǎn)單偽圖3.2脈沖型偽衛(wèi)星原理框圖時(shí)鐘脈沖數(shù)據(jù)調(diào)制發(fā)送脈沖微處理器簡(jiǎn)單偽R星PIN開關(guān)PIN升美當(dāng)偽衛(wèi)星用于輔助軌道衛(wèi)星定位時(shí)，遠(yuǎn)近問題就成了需要解決的顯著問題之一。由于軌道衛(wèi)星距離用戶接收機(jī)的距離很遠(yuǎn)，所以當(dāng)用戶接收機(jī)位置變化時(shí)，軌道衛(wèi)星與用戶之間的幾何距離可以近似認(rèn)為不變，接收到的信號(hào)強(qiáng)度也不會(huì)發(fā)生顯著變化。而偽衛(wèi)星則不然，它距離接收機(jī)較近，接收機(jī)收到的信號(hào)強(qiáng)度會(huì)隨著用戶位置變化而劇烈變化，并且有時(shí)比接收到的軌道衛(wèi)星的信號(hào)強(qiáng)度要高出許多。這就導(dǎo)致接收機(jī)不能很好的接收兩者的信號(hào)從而產(chǎn)生所謂的“遠(yuǎn)近問題”。目前，對(duì)于遠(yuǎn)近問題己經(jīng)進(jìn)行了很多相關(guān)的研究，可以通過采用一種加長(zhǎng)的新的偽隨機(jī)碼序列來改善遠(yuǎn)近問題。而脈沖偽衛(wèi)星設(shè)計(jì)是一種基于硬件設(shè)計(jì)方案的改善偽衛(wèi)星與軌道衛(wèi)星之間的遠(yuǎn)近問題的一種方法。偽衛(wèi)星的信號(hào)僅在傳送時(shí)才會(huì)對(duì)軌道衛(wèi)星信號(hào)的接收產(chǎn)生影響，假如偽衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射時(shí)間僅占定位信號(hào)接收的十分之一，那么它對(duì)軌道衛(wèi)星信號(hào)的影響的時(shí)間也就只有十分之一。這樣用戶接收機(jī)就有百分之九十的時(shí)間可以接收到軌道衛(wèi)星的信號(hào)，從而能夠同時(shí)跟蹤偽衛(wèi)星和軌道衛(wèi)星的信號(hào)，而不會(huì)因?yàn)閭涡l(wèi)星信號(hào)過強(qiáng)而對(duì)軌道衛(wèi)星信號(hào)產(chǎn)生抑制。圖3.2是脈沖偽衛(wèi)星的原理框圖?？梢钥闯觯窃诤?jiǎn)單型偽衛(wèi)星的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)而得到的。微處理器和簡(jiǎn)單偽衛(wèi)星產(chǎn)生的信號(hào)保持同步，實(shí)現(xiàn)了脈沖格式，并產(chǎn)生數(shù)據(jù)調(diào)制。3.1.3收發(fā)型偽衛(wèi)星簡(jiǎn)單型偽衛(wèi)星和脈沖型偽衛(wèi)星雖然能夠發(fā)送符合一定標(biāo)準(zhǔn)格式的信號(hào)，但是由于其自身內(nèi)部沒有精確的時(shí)鐘，所以很難保證和軌道衛(wèi)星以及各偽衛(wèi)星之間的同步問題。即使含有和軌道衛(wèi)星一樣穩(wěn)定的發(fā)射時(shí)鐘，在進(jìn)行差分定位的時(shí)候仍需要額外的參考站和數(shù)據(jù)鏈路來校正時(shí)鐘偏滯，并且精確的時(shí)鐘的使用會(huì)使偽衛(wèi)星的造價(jià)昂貴而不利于實(shí)際應(yīng)用。收發(fā)型偽衛(wèi)星很好的解決了這一問題。收發(fā)型偽衛(wèi)星就是將接收器和發(fā)射器合為一體的偽衛(wèi)星。收發(fā)型偽衛(wèi)星有多種實(shí)現(xiàn)方案，早期的一種方案就是在僅僅改變偽衛(wèi)星接收器接收到的信號(hào)的中心頻率后再發(fā)射出去來實(shí)現(xiàn)的，如圖3.3所示。本振頻率圖3.3收發(fā)型偽衛(wèi)星早期方案這種方案不需要解調(diào)和調(diào)制，實(shí)現(xiàn)起來比較簡(jiǎn)單，但是由于存在多個(gè)不同的載波頻率，接收機(jī)的構(gòu)造將會(huì)變的更加復(fù)雜。若將發(fā)射信號(hào)用不同的碼調(diào)制在與接收信號(hào)相同的載波頻率上，就可以簡(jiǎn)化用戶接收機(jī)。收發(fā)型偽衛(wèi)星分為兩種不同的類型：一種是保持發(fā)射信號(hào)與接收器接收的信號(hào)的同步；另一種就是將發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)的差分結(jié)果傳送出去。兩種類型都可以使用一個(gè)或兩個(gè)天線，這主要取決于接收器的射頻輸入端的個(gè)數(shù)。我們將能夠?qū)崿F(xiàn)接收信號(hào)與發(fā)射信號(hào)同步的收發(fā)型偽衛(wèi)星稱為同步偽衛(wèi)星。同步偽衛(wèi)星的設(shè)計(jì)為同步問題的解決提供了一種比較經(jīng)濟(jì)的選擇，因?yàn)樗鼉H使用了接收機(jī)級(jí)別的計(jì)時(shí)器。同步偽衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)和接收信號(hào)載波頻率相同，只是偽隨機(jī)碼不同而已。圖3.4給出了同步偽衛(wèi)星的功能示意圖，簡(jiǎn)要的說明了信號(hào)的傳送過程，如此傳送的接收信號(hào)與發(fā)射信號(hào)相位同步。圖3.4同步偽衛(wèi)星示意圖由于發(fā)射信號(hào)電平和接收電平之間差別較大，為了避免偽衛(wèi)星內(nèi)部的接收器被發(fā)射信號(hào)堵塞，可以采用脈沖偽衛(wèi)星解決遠(yuǎn)近問題時(shí)的處理方法，同步偽衛(wèi)星發(fā)射器發(fā)射信號(hào)為短脈沖，接收器在脈沖之間進(jìn)行接收。此時(shí)的同步偽衛(wèi)星就像一面位于地面的電子反射鏡，能夠發(fā)射和軌道衛(wèi)星一致的復(fù)制信號(hào)，用戶接收機(jī)可以利用接收到的定位信息進(jìn)行差分定位。同步偽衛(wèi)星原理框圖如圖3.5所示。

發(fā)射動(dòng)放中須載波發(fā)生器跟蹤環(huán)路控制接收前放接收漉領(lǐng)載波剝離徽波本地振蕩器收,發(fā)開關(guān)PRN發(fā)射動(dòng)放中須載波發(fā)生器跟蹤環(huán)路控制接收前放接收漉領(lǐng)載波剝離徽波本地振蕩器收,發(fā)開關(guān)PRN碼發(fā)生器圖3.5同步偽衛(wèi)星原理框圖同步偽衛(wèi)星的接收信號(hào)可以是來自導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)也可以是其它偽衛(wèi)星的發(fā)射信號(hào)。接收器把接收到的信號(hào)與本振混頻將輸入信號(hào)頻率降低到合適的中頻頻率上，本振信號(hào)、碼信號(hào)和載波信號(hào)在接收器中被剝離，偽衛(wèi)星發(fā)射器硬件將來自不同通道的載波和偽隨機(jī)碼重組并調(diào)制到載波上，這樣就產(chǎn)生了具有新的偽隨機(jī)碼序列的發(fā)射信號(hào)，并和接收信號(hào)保持著同步。但是，混頻后發(fā)射出去的信號(hào)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)鏡像信號(hào)，因此在具體的電路設(shè)計(jì)中應(yīng)加入濾波器將鏡像信號(hào)濾除掉。3.2偽衛(wèi)星關(guān)鍵技術(shù)3.2.1遠(yuǎn)近效應(yīng)遠(yuǎn)近效應(yīng)概念由于偽衛(wèi)星與用戶的相對(duì)位置變化范圍很大，因此接收機(jī)接收到的偽衛(wèi)星信號(hào)功率會(huì)隨它們直接的距離變化而變化。由兩萬多公里高空傳來的GPS衛(wèi)星信號(hào)到達(dá)地面時(shí)己經(jīng)相當(dāng)微弱，非常容易被干擾。當(dāng)偽衛(wèi)星距離接收機(jī)較時(shí)，會(huì)堵塞接收機(jī)，使其不能跟蹤衛(wèi)星信號(hào)；而當(dāng)偽衛(wèi)星距離接收機(jī)較遠(yuǎn)時(shí)，接收到的偽衛(wèi)星的信號(hào)功率會(huì)比較弱，以至于接收機(jī)不能跟蹤到偽衛(wèi)星信號(hào)，這一矛盾就是偽衛(wèi)星定位中的遠(yuǎn)近效應(yīng)問題。圖3.6遠(yuǎn)近場(chǎng)效應(yīng)示意圖接收機(jī)在“遠(yuǎn)”區(qū)內(nèi)，偽衛(wèi)星信號(hào)將過于微弱，接收機(jī)接收不到其信號(hào)；在“近”區(qū)以內(nèi)，偽衛(wèi)星則阻塞了GPS接收機(jī)，使得接收機(jī)無法跟蹤到GPS衛(wèi)星的信號(hào)。遠(yuǎn)近場(chǎng)的距離比例大約是3200:1。只有在工作區(qū)內(nèi)，偽衛(wèi)星和GPS衛(wèi)星信號(hào)才能正常定位。遠(yuǎn)近效應(yīng)的示意圖如圖3.6所示。對(duì)于多個(gè)偽衛(wèi)星的情況，問題將更為復(fù)雜。不僅要考慮偽衛(wèi)星和GPS之間的干擾，更要考慮到多個(gè)偽衛(wèi)星的工作區(qū)重疊。GPS衛(wèi)星以約15瓦特的功率發(fā)送信號(hào)，經(jīng)過2萬多公里到達(dá)地面之后其功率己顯著損耗。而偽衛(wèi)星的工作半徑較小，通常在50km以下。因此在相同信號(hào)結(jié)構(gòu)下，偽衛(wèi)星的發(fā)射功率也是一個(gè)重要的問題。其設(shè)置不當(dāng)會(huì)惡化遠(yuǎn)近效應(yīng)問題，甚至?xí)斐山邮諜C(jī)無法正常工作。它必須能保證在較大的適應(yīng)范圍內(nèi)，既能夠保證一定的功率，又避免信號(hào)阻塞。解決遠(yuǎn)近效應(yīng)問題的關(guān)鍵是，所設(shè)計(jì)的偽衛(wèi)星發(fā)射器應(yīng)能保證在最大范圍內(nèi)提供足夠強(qiáng)的偽衛(wèi)星信號(hào)，又不干擾GPS的衛(wèi)星信號(hào)，從而使接收機(jī)正常工作。如果遠(yuǎn)近效應(yīng)不能合理解決，不僅使基于衛(wèi)星定位的偽衛(wèi)星定位系統(tǒng)無法立足，甚至?xí)绊懶l(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的正常使用。解決遠(yuǎn)近場(chǎng)效應(yīng)的方法解決遠(yuǎn)近效應(yīng)問題應(yīng)當(dāng)從“硬件”和“軟件”這兩個(gè)方面入手。“硬件”方面包括偽衛(wèi)星發(fā)射器硬件結(jié)構(gòu)、編碼、頻率、信號(hào)發(fā)射方式以及發(fā)射天線等；而所謂“軟件”，則包括了偽衛(wèi)星和用戶接收設(shè)備的位置布設(shè)、用戶接收機(jī)的處理軟件等諸多方面。為保證用戶接收機(jī)不需要作改動(dòng)，很多學(xué)者就從修改偽衛(wèi)星信號(hào)格式方面解決遠(yuǎn)近效應(yīng)問題作了大量研究，并提出了三種技術(shù)方法：碼多分址技術(shù)（CDMA）碼分多址是基于擴(kuò)頻技術(shù)的一種實(shí)際應(yīng)用。CDMA系統(tǒng)在使用時(shí)不僅使所有用戶在信道上同時(shí)都能發(fā)送信號(hào)，而且每個(gè)用戶都采用擴(kuò)頻調(diào)制，即將要發(fā)的信號(hào)，與一種類似噪聲的偽隨機(jī)序列PRN碼相乘，使發(fā)送信號(hào)在頻帶很寬的信道上傳送。為了解調(diào)信號(hào)，接收機(jī)中必須用完全相同的PRN序列，與接收到的信號(hào)進(jìn)行相關(guān)性解擴(kuò)。只有兩個(gè)PRN碼完全匹配，才能在兩個(gè)函數(shù)相關(guān)時(shí)產(chǎn)生最大值。對(duì)其它不匹配的PRN碼序列，互相關(guān)運(yùn)算結(jié)果的數(shù)值很小。在這里，每個(gè)偽衛(wèi)星能分配一個(gè)PRN碼，因此即使各個(gè)偽衛(wèi)星在傳送時(shí)有相互干擾，所有偽衛(wèi)星的信號(hào)也可以同時(shí)存在。這種多址聯(lián)接方案稱為碼分多址。在選擇地址碼時(shí)應(yīng)折衷考慮各種要求，雖然隨機(jī)噪聲是一種理想的地址信號(hào)，它的正交性好，有很好的相關(guān)特性，有強(qiáng)的抗干擾能力，也容易產(chǎn)生，但接收端要實(shí)現(xiàn)捕獲和跟蹤是很困難的，要產(chǎn)生完全一樣的本地隨機(jī)噪聲也不可能。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，人們廣泛采用了偽隨機(jī)噪聲序列。擴(kuò)頻碼自相關(guān)時(shí)得到的峰值，和它對(duì)所有其他用戶PRN碼互相關(guān)時(shí)得出的總噪聲的比值，確定了載波噪聲比。因此，在選擇偽隨機(jī)碼時(shí)，必須選擇那些互相關(guān)函數(shù)很低的偽隨機(jī)碼。.2.2頻分多址技術(shù)（FDMA）頻分多址指?jìng)涡l(wèi)星以偏離L1標(biāo)稱頻率（1575.42MHZ）約10~20MHZ的頻率來發(fā)射信號(hào)，從而產(chǎn)生出與GPS信號(hào)約60dB的隔離度。FDMA的主要優(yōu)點(diǎn)是：技術(shù)成熟、設(shè)備簡(jiǎn)單、不需要網(wǎng)同步、工作可靠、可與地面頻分制線路接口、工作于大容量線路時(shí)效率較高，特別適用于站少而量大的場(chǎng)合。但它有一些不可忽視的缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)發(fā)器要同時(shí)放大多個(gè)載波，容易形成互調(diào)干擾，為了減少互調(diào)產(chǎn)物，轉(zhuǎn)發(fā)器要降低功率運(yùn)用，因而降低了衛(wèi)星通容量；各上行功率電平要求基本一致，否則出現(xiàn)強(qiáng)信號(hào)抑制弱信號(hào)現(xiàn)象，因此不易兼容；由于需要保護(hù)頻帶，故頻帶利用率不充分。應(yīng)用這一方案將對(duì)接收機(jī)的影響很小，但是由于偽衛(wèi)星和GPS衛(wèi)星信號(hào)是通過不同通道進(jìn)入接收機(jī)的，接收偽衛(wèi)星信號(hào)時(shí)要有一個(gè)獨(dú)立的射頻調(diào)諧器，因此要求接收機(jī)擁有兩個(gè)以上的射頻調(diào)諧器。另外，兩個(gè)通道接收的信號(hào)相對(duì)時(shí)延會(huì)由于時(shí)間和溫度的原因產(chǎn)生漂移，產(chǎn)生組合誤差。這需要大范圍的修改硬件使得濾波器通過所有所需的頻率，于是在接收機(jī)中需改善濾波器和內(nèi)部校準(zhǔn)技術(shù)，增加了接收機(jī)的成本。.2.3時(shí)分多址技術(shù)（TDMA）時(shí)分多址技術(shù)使用一種低占空率的短脈沖來傳送偽衛(wèi)星信號(hào)。當(dāng)偽衛(wèi)星每秒發(fā)送11個(gè)90.91us的脈沖時(shí)，偽衛(wèi)星發(fā)射占空比為10%，就足夠強(qiáng)到能被輕易接受，而他的干擾僅為10%，接收機(jī)的衛(wèi)星平均信號(hào)功率損耗不大于1dB。所有偽衛(wèi)星都在相同時(shí)間內(nèi)發(fā)射脈沖，脈沖對(duì)脈沖，數(shù)據(jù)bit對(duì)數(shù)據(jù)bit的位置，都是每200ms重復(fù)一次，并且與GPS時(shí)間同步。在脈沖間隙，剩下的90%的時(shí)間，接收機(jī)收到全部是不被干擾的GPS衛(wèi)星信號(hào)。這樣，偽衛(wèi)星信號(hào)只會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)干擾GPS信號(hào)，絕大部分接收機(jī)能同時(shí)跟蹤衛(wèi)星信號(hào)和偽衛(wèi)星信號(hào)。TDMA的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）這種通信方式是屬于“間歇”通信形式，而不同于一般的連續(xù)通信。（2）TDMA方式是一種無交調(diào)多址連接方式，因此這種方式在任何時(shí)刻可以工作在飽和狀態(tài)。因而能充分利用衛(wèi)星功率和轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬、無交調(diào)、不會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)信號(hào)對(duì)弱信號(hào)的抑制現(xiàn)象，組網(wǎng)通信中大、小站可以兼容。（3）TDMA通信是一種數(shù)字通信。它具有數(shù)字通信的許多優(yōu)點(diǎn)：例如，便于保密；易于實(shí)現(xiàn)按需分配使用信道；對(duì)各種業(yè)務(wù)適應(yīng)性強(qiáng)且靈活；信息傳遞能力比FDMA方式強(qiáng)。使用TDMA的主要缺點(diǎn)是，偽衛(wèi)星信號(hào)能夠?qū)Σ话磦涡l(wèi)星環(huán)境下設(shè)計(jì)的接收機(jī)進(jìn)行脈沖干擾。這一方案中偽衛(wèi)星和用戶設(shè)備造價(jià)都很低，具有巨大的吸引力。綜上所述，這三種方案各自具有其優(yōu)缺點(diǎn)，在使用中應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。但其中TDMA無論從技術(shù)難度還是造價(jià)上都是偽衛(wèi)星工作的優(yōu)選方案。偽衛(wèi)星星歷目前，還沒有一種完全有效的實(shí)用方法。主要有兩種可行方案，一種方法是只對(duì)現(xiàn)有的導(dǎo)航衛(wèi)星歷書子幀結(jié)構(gòu)作少許改動(dòng)。這樣偽衛(wèi)星播發(fā)歷書數(shù)據(jù)就與目前的導(dǎo)航衛(wèi)星數(shù)據(jù)非常相似。另一種方法，在信號(hào)通道上，提供獨(dú)一無二的一組偽衛(wèi)星歷書數(shù)據(jù)。每一個(gè)偽衛(wèi)星可播發(fā)與星歷導(dǎo)航信號(hào)相同的PRN碼用于歷書數(shù)據(jù)，并且在時(shí)間上有固定時(shí)間的延遲。一旦接收機(jī)跟蹤偽衛(wèi)星并且已經(jīng)確定出了時(shí)間，那么以此固定時(shí)間為基礎(chǔ)，就能捕獲延遲的歷書通道，并且也能對(duì)此歷書通道進(jìn)行跟蹤，以便為其它附近的偽衛(wèi)星提供歷書數(shù)據(jù)。時(shí)間同步實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步的方法有直接時(shí)間同步法和間接時(shí)間同步法。直接時(shí)間同步法直接時(shí)間同步法是將偽衛(wèi)星主站發(fā)射機(jī)的發(fā)射觸發(fā)脈沖以RF信號(hào)的形式直接發(fā)送出去或經(jīng)過各種數(shù)據(jù)鏈如無線電、電纜、光纜等直接傳送到偽衛(wèi)星從站，

然后進(jìn)行信號(hào)解調(diào)，將中頻信號(hào)變?yōu)榛鶐盘?hào)，再將解調(diào)后的信號(hào)來同步各偽衛(wèi)星從站接收機(jī)的時(shí)鐘以實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，其提取過程如圖3.7所示。這種方法同步性性能較好，但無線數(shù)據(jù)鏈路易受干擾而導(dǎo)致降低校正精度降低。天線混頻解調(diào)解擴(kuò)混頻解調(diào)解擴(kuò)圖3.7同步脈沖提取過程示意圖間接時(shí)間同步法間接時(shí)間同步法是不同的偽衛(wèi)星站分別從其它信息中提取時(shí)間信息，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的時(shí)間同步的方法。原子鐘法給每顆偽衛(wèi)星配置一個(gè)原子鐘，再由原子鐘分別為各顆偽衛(wèi)星提供時(shí)間、頻率和相位的基準(zhǔn)信號(hào)，但這種方法會(huì)大大提高偽衛(wèi)星的成本。GPS衛(wèi)星授時(shí)解決偽衛(wèi)星時(shí)鐘同步的另外一種方法是在偽衛(wèi)星上同時(shí)安置一個(gè)GPS接收機(jī)，以GPS接收機(jī)輸出的時(shí)鐘信號(hào)作為偽衛(wèi)星的時(shí)間基準(zhǔn)來修正偽衛(wèi)星時(shí)鐘，進(jìn)而消除偽衛(wèi)星的時(shí)鐘誤差（即GPS衛(wèi)星授時(shí)的方法）。GPS衛(wèi)星授時(shí)原理圖如圖3.8所示。

時(shí)間基GPS衛(wèi)星圖3.8GPS衛(wèi)星授時(shí)原理圖至其它7偽衛(wèi)星從站時(shí)間基GPS衛(wèi)星圖3.8GPS衛(wèi)星授時(shí)原理圖至其它7偽衛(wèi)星從站偽衛(wèi)星主站高精度時(shí)頻基準(zhǔn)地面基準(zhǔn)站在完成精確時(shí)間的傳遞過程，需要對(duì)傳播時(shí)延作精確修正，而此時(shí)需要知道偽衛(wèi)