GPS 信号

根据时间计算距离非常简单，即使是三坐标法（我们很快就会看到），只要加上一些图表，也并不像听起来那么棘手。但 GPS 信号及其工作原理却相当复杂。

那么，卫星向我们发送了哪些信息呢？每颗卫星发出的独特信号包含两个代码和一条信息：

• C/A 代码（粗糙度/采集代码）
• P 代码（精确代码）[加密后称为 Y 代码］
• 导航信息

P 代码是为军事用途加密的，因此可以忽略。加密是为了防止欺骗，并控制谁可以进入系统。顺便提一下，一旦 P 代码被加密，它就被称为 Y 代码。

使用两个载波：
Ll = 1575.42 兆赫
L2 = 1227.60 兆赫

每颗卫星都将自己独特的代码调制到载波上。平民可以访问的 C/A 代码通过 Ll 发送。它由 1 023 个比特组成。

整个代码的传输时间为一毫秒，并且无休止地重复。

除了 C/A 代码外，导航信息也被调制到 Ll 载波上。该信息包含大量重要信息，篇幅较长。然而，由于其发送速度相对较慢，发送一条完整的信息需要 12.5 分钟。

Ll 和 L2 载波上都调制有第二个独特的代码。该代码为军用加密代码，平民无法使用。它包含的比特数更多，发送速度更快，因此授权用户可以更精确地计算位置精度。

作为平民，我们只对 C/A 代码和导航信息感兴趣。C/A 代码实际上是一个由 1023 个比特组成的二进制字符串。乍一看，这个序列似乎是完全随机的，但事实并非如此。这个序列是经过精心编排的，如果你把序列写在两张描图纸上，然后把它们重叠在一起，那么只有一个位置是吻合的（如图所示）。

稍后，我们将研究为什么 C/A 代码只在一个位置上匹配是很重要的。 如何计算与卫星的距离.现在，我们只需要知道，每颗卫星发射的 C/A 代码都是该卫星独有的，虽然它看起来是一串随机比特，但实际上并非如此。该代码实际上遵循一种精确的确定模式，因此通常被称为伪随机噪声（PRN）。

导航电文不同于 C/A 代码，因为它包含数据。其中包括时钟校正信息、卫星健康状况、星历（精确轨道）数据、电离层模型参数和历书（关于星座中所有卫星的一般信息）数据。由于导航电文中包含的信息量大，而且传输速度相对较慢，因此整个电文的发送需要 12.5 分钟。

我们需要了解的 GPS 信号的最后一部分是载波本身。正如我们已经说过的，每颗卫星发射两个频率--L1 频率为 1575.42 MHz，L2 频率为 1227.60 MHz。所有三个元素（C/A 码、Y 码和导航信息）都被调制到 L1 载波上，而只有 Y 码被调制到 L2 载波上。不过，虽然民用用户无法从 L2 载波上解调 Y 代码，但我们可以利用 L2 载波本身，正如我们在以下章节中解释的那样 '什么是差分校正或 DGPS？'.

C/A 代码以 1.023 Mb/s 的速度调制到载波上。导航信息以 50 b/s 的速度调制到载波上。

这篇文章是我们的什么是全球导航卫星系统？'系列。