什么是测距码

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  热情的张钧翔 2017-11-23 19:42:05

  P码是英文Precision Code的缩写，亦称测距码，码特性为码率fs1=10.23Mbit／s，完整周期T0=266d。将完整P码分成若干段，分配给24颗卫星，这样，每颗卫星拥有自己的一段截短P码，T1=7d。利用精码（P码）定位，精度达到10米，提供给军方和得到特许的民间用户使用。在GPS试验卫星应用阶段，多次试验表明，实际定位精度远高于此值。利用Z简单的C/A码定位精度可达到14米，利用P码定位精度可达到3米。这一现实和设计相矛盾，于是美国政府采用了SA（SelectiveAvailability）政策，人为的将误差引入卫星时钟和卫星数据中，故意降低GPS的定位精度，以防止未经许可的用户把GPS用于军事目的。采用SA政策，规定水平定位精度为100米（2Drms），垂直测量精度为157米（2Drms）。美国国防部常年对SA政策进行检测，并根据形势和需要对部分或全部卫星取消SA政策。SA政策称为有选择可用性，它的目的是使非特许用户不能获得高精度实时定位的方法。它包括对GPS卫星基准频率采用δ技术，对导航电文采用ε技术，对P码采用译密技术。1989年11月，在轨的GPS卫星有两个星期停止工作，利用这两个星期的时间进行高频抖动（δ）技术试验。1990年3月25日到8月29日，不仅进行了δ技术试验，还作了C/A码广播星历精度降低的试验。1991年7月1日开始，全部在轨GPS工作卫星均实施SA技术。SA技术是一种人为干扰。在实施SA技术条件下，工作卫星的定位精度大大降低，GPS信号将发生下列变化：GPS卫星的基准信号（10.23MHz）经过δ技术处理，人为引入一个高频抖动信号。因为基准信号是所有卫星信号（载波、伪噪声码、数据码）的震荡源，故所有派生信号都引入一个“快变化”的高频抖动信号。P码将经过译密技术处理变为Y码。Y码是P码与高度机密的W码模2和形成的。这一过程称为反电子欺骗AS政策(AntiSpoofing)。实施AS技术的目的在于防止敌方对P码进行精密导航定位的电子干扰。当实施AS技术时，非特许用户不仅不能使用P码作实时定位，而且不能进行P码和C/A码码相位测量的联合求解，甚至P码数据平滑。SA和AS技术是各自独立实施的。目前，已经实施SA政策，但GPS联合会办公室人士透露，只有在国家紧急状态下或者短期实验时，才启用W码，实施AS技术GPS信号的第二载波L2设置有三种不同的调制波，并由卫星电文的提示区别。SA政策实施后，由C/A码广播的星历称为C/A码广播星历，经过ε技术处理后，人为的降低精度为100米左右。这种误差不是固定的偏差，而是无规则变化的随机量。目前商用GPS接收机都是工作在C/A码的，只能取得C/A码广播星历。这就是说，实施SA政策后，P码的星历精度对定位精度的影响已从20米提高到5米，但用户得不到，C/A码的星历精度对定位精度的影响从20米降低到100米，这就使得所有商用接收机的定位精度大幅度降低。

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