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GPS是如何定位的?为什么有精度偏差?

文章出处:人气: 发表时间:2020.09.15

  GPS全球定位系统,以空中卫星为基础的高精度无线电导航的定位系统,它在全球任何地方以及近地空间都能够提供较为准确的地理位置、车行速度及精确的时间信息。在一种简化的单点定位模型中,GPS定位实际上就是通过四颗已知位置的卫星来确定GPS接收器的位置。

  如图所示,四颗卫星的位置是和与GPS接收器的距离是非常容易获取的。运行于宇宙空间的GPS卫星,每一个都在时刻不停地通过卫星信号向全世界广播自己的当前位置坐标信息和时间信息,任何一个GPS接收器都可以通过天线很轻松地接收到这些信息。

  GPS接收器收到数据包后,用当前时间减去时间戳上的时间,就是数据包在空中传输所用的时间了,乘以传输速度,得到数据包在空中传输的距离,即卫星与GPS接收器之间的距离。要求解GPS接收器在三维空间中的位置,数学上讲只需要三颗卫星的位置和它们分别与GPS接收器的距离即可(三个未知数需要构建三个方程),而在GPS定位系统中利用四颗卫星的位置信息进行校对,来消除误差。

  影响GPS定位精度的影响因素有很多,依据上述模型中的不同过程可以有卫星星历误差、卫星钟差以及卫星信号发射天线相位中心偏差等等。


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