GPS定位原理
我们通常所说的GPS定位指的是卫星定位,但其实卫星定位是GNSS(Global Navigation Satellite System)定位,GPS定位只是GNSS定位的一种。
一、GPS定位怎样实现呢?
1. 天上同时有24颗分布在6个轨道上(21颗使用,3颗备用)在不停的围绕地球转动。
2. 这些卫星不断发送自己的位置信息。
3. 接收机接收到多颗卫星发出的信号,根据信号的传播时间推算出接收机和卫星的距离,进而解算出接收机自己的位置。
(图片来自网络)
二、按理来说空间已知3个不共面的点就可以确定一个空间3D坐标,为什么GPS定位要求要接收至少4颗卫星的位置才能完成定位呢?
(图片来自网络)
这是因为接收机的时钟和卫星的时钟存在差异,所以三颗卫星计算位置,另一颗卫星用来修正误差。
三、GPS为什么启动慢?
1. 需要时间搜星;
2. 接收到的GPS信号需要解调;
3. 卫星不断发送周期为30s的电文,要对这30s的信息进行解析找到位置信息。
这就是所谓GPS在没有任何知识的情况下启动至少要持续30秒的原因。
四、GPS的误差
1.电离层导致的误差;
2.接收设备导致的误差;
3.遮挡、多径效应产生的误差。
遮挡是接收不到卫星信号。
多径效应是不但接收到了卫星直发的信号,还接收到了由高大建筑物反射而来的信号,这样传播时间就会出来错误,进而解算的位置也就会出错。