Các khối MMR sử dụng nguyên lý đo khoảng cách để xác định khoảng cách giữa MMR trên máy bay và vệ tinh. Trong bộ nhớ của MMR có lu các thông tin về vị trí của vệ tinh tại bất kỳ thời điểm nào ứng với quỹ đạo của vệ tinh đó. MMR có thể biết đợc vị trí của các vệ tinh vì chúng chuyển động theo một quỹ đạo đã đợc biết trớc.
Khối MMR đo thời gian kể từ khi tín hiệu vô tuyến phát từ vệ tinh đến đ- ợc máy bay. Bởi vì MMR đã biết vị trí của vệ tinh và quá trình truyền tín hiệu radio với tốc độ ánh sáng, nên nó có thể tính đợc khoảng cách.
Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của GPS
Tuy nhiên, vì đây là phép đo khoảng cách theo phơng pháp thụ động, nên khối MMR cần phải biết chính xác tại thời điểm nào vệ tinh gởi tín hiệu. MMR so sánh tín hiệu vệ tinh và tín hiệu do MMR tạo ra cùng lúc với vệ tinh phát tín hiệu. Sự khác biệt giữa 2 tín hiệu (gọi là thời gian trôi) chính là thời gian cần thiết để tín hiệu từ vệ tinh đến đợc MMR.
Mỗi vệ tinh đều có đồng hồ nguyên tử dùng để giữ cho thời gian đợc chính xác. Tất cả các vệ tinh cùng độ chính xác về thời gian. Bên trong khối
Vệ tinh 1
Vệ tinh 2
Vệ tinh 3 Vệ tinh 4
MMR cũng có một đồng hồ, nhng không phải là đồng hồ nguyên tử nên có độ chính xác không bằng các đồng hồ nguyên tử trên vệ tinh. Do đó, khối MMR không thể có cùng độ chính xác về thời gian nh của vệ tinh.
Khối MMR cho rằng đồng hồ của mình bị hỏng do độ trôi đồng hồ. Độ trôi này là một đại lợng không biết trớc mà MMR phải xác định. Độ trôi đồng hồ chính là sự khác biệt giữa thời gian của MMR và thời gian GPS.
Nh vậy để tính toán vị trí của máy bay (kinh độ, vĩ độ, và độ cao) và độ trôi đồng hồ thì MMR cần phải biết vị trí của ít nhất 4 vệ tinh. Khi đó MMR sẽ tính khoảng cách đến tất cả các vệ tinh tại cùng một thời điểm và giải 4 ph- ơng trình cự ly tơng ứng để có đợc 4 nghiệm là giá trị: Kinh độ; Vĩ độ; Độ cao; Độ trôi đồng hồ.
Tất cả các vệ tinh đều đợc đồng bộ theo thời gian chuẩn UTC. Các vệ tinh gửi thời gian chuẩn này đến MMR. Độ chính xác của thời gian chuẩn UTC khoảng 100 ns. MMR sẽ truyền tín hiệu UTC theo chuẩn ARINC 429 và cứ mỗi giây MMR lại truyền một xung mốc có độ chính xác thời gian cao
3.3 Chức năng các khối trong hệ thống GPS trên máy bay Boeing 777 3.3.1 Chức năng khối thu nhận đa phơng thức MMR 3.3.1 Chức năng khối thu nhận đa phơng thức MMR