GNSS 接收器的接收頻道數和軌道上的衛星介紹
GNSS 接收器的頻道數量似乎不斷增加：672、555、1408等，但當軌道上只有約 120 顆運行中的導航衛星時，是否意味著越多越好呢?太空和地球之間實際發生了什麼，為什麼有這麼多接收器頻道，卻相對較少的軌道衛星呢？
在 GPS 接收器的早期，接收器的衛星接收頻道數量與接收器追蹤的衛星數量之間存在直接正相關。例如，Trimble 4000S 接收器只有 6 個頻道，每個頻道追蹤單一衛星上的 L1 訊號。當時 GPS 測試衛星只傳送 L1 C/A 碼，因此被稱為民用的 L1 C/A 碼。
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衛星 A 的單一 L1 訊號使用接收器的一個衛星追蹤頻道。 |
隨著 1980 年代末和 1990 年代期間 GPS 衛星的發射，GPS 接收器技術在功能和小型化方面取得進步。Trimble 的測量接收器包含專有技術，能夠追蹤 GPS 衛星傳送的軍用 L2 訊號。每顆 GPS 衛星皆傳播 L1 和 L2 頻段。L1 和 L2 中的 "L" 代表的是在 1-2 GHz（=1000-2000 MHz）範圍內的 L 頻段微波無線電訊號的命名。
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在這種情況下，從衛星 B 接收到的訊號佔用了兩個接收器頻道。 |
GNSS 衛星訊號包括由載波相位攜帶的測距碼和導航電文。
使用 GNSS 這個詞來縮寫“全球衛星導航系統”，以描述在軌道上的衛星星系網路，而不使用“GPS”這個術語，因為 GPS 是指美國擁有的導航衛星星系的名稱。隨著俄羅斯 GLONASS 系統、中國北斗系統和日本 QZSS 系統的加入，基於導航衛星的範圍遠超出了僅使用美國 GPS 星座，因此“GNSS”成為更精確的術語。
上述的測距碼使接收器能夠計算從衛星到接收天線的距離。在現代化的 GPS 衛星中，L1 載波訊號被 C/A、民用 C 和軍用級精確加密 P/Y 碼，測距訊號調制，即 L1C/A、L1C 和 L1P/Y。而 L2 載波則被兩種類型的碼調制，形成 L2C 和 L2P/Y。GPS 衛星還在 L5 頻段上傳送兩個測距碼：L5I 和 L5Q。
需要專用的接收器頻道來追踪每個衛星的訊號。也就是說，如果接收器要追蹤 L1C、L1C/A、L2C、L5I 和 L5Q，那麼它將需要為每顆 GPS 衛星分配 5 個頻道。
Trimble 的 GNSS 接收器能夠追蹤來自多個衛星星系的訊號。每個衛星星系傳播多個載波頻率，具有不同的測距碼。除日本 QZSS 服務的訊號結構與 GPS 有意相容，然而通常所有全球衛星導航系統都具有獨特的訊號結構。下表總結 GNSS 的訊號結構。
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通常在地球上的任何地方，使用者能夠看到地平線以上的 GNSS 衛星數量約為 40 到 60 顆。 |
假設每顆衛星需要追蹤 5 個訊號，那麼這就需要約 200 至 300 個頻道。 然而一些星系（例如 Galileo）具有更複雜的測距碼。測距碼是由零和一組成的碼，使接收器能夠確定衛星和接收器之間該訊號的傳播時間和距離。不同的測距碼用於不同的載波相位，例如 L1C 訊號的測距碼與 L2C 訊號的測距碼不同。
這只是在衛星端。在接收器端，接收器需要能夠複製每顆衛星廣播的測距碼以便追蹤。由於不同星系使用完全不同的碼，因此需要將一定數量的頻道分配給特定的衛星訊號。這意味著並非所有接收器的衛星追蹤頻道都可以是通用的，有些頻道需要專用於特定的碼類型。
現在即可理解為什麼單個 GNSS 接收器需要如此多的衛星追蹤頻道了。許多頻道是通用的，也就是說，它們將追蹤類似的訊號，例如一些 GPS 訊號和一些北斗訊號。但是一些頻道專門用於接收特定的碼訊號（例如一些來自 Galileo 的衛星訊號）。
下面的圖例顯示了當僅追蹤 5 顆個別衛星時，可能需要利用的接收器追蹤頻道數量。
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是否真的是「越多越好」的情況呢？或許實際上並非如此。 |
當然這不僅僅是隨意追蹤衛星的問題。接收器中的算法解算訊號、減輕多路徑效應並將這些訊號匯集以確定位置的處理速度，以及校正來源，這些都非常重要。
真正想要確保的是接收器能夠追蹤目前可用的所有衛星訊號，因為追蹤的訊號越多，接收器的處理能力就越強。最終追蹤所有可用的衛星訊號，將增加獲得固定位置並高效準確地完成工作的機會。
下表列出了不同的衛星星系、它們的衛星數量、訊號數量和軌道模式。
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