对于GPS是如何实现定位的,很多人觉得GPS通过天上的卫星来工作,卫星不断发射信号给地面的GPS,同时也接受来自GPS的信号,然后地面的用户就能知道自己的位置了。其实GPS的定位功能并没有人们想的那么复杂。GPS是20世纪70年代由美国研制的新一代空间卫星导航定位系统,开始时用了24颗卫星,目前估计已经增加到30多颗了。这些卫星分布在距离地球表面20200公里的高空之上,均匀分布在6个轨道面上,每个轨道面上有4颗,轨道倾角为55°。这些角度和位置都是经过精确计算的,一分一毫都不差。这些卫星相当于一个坐标,对地面GPS用户计算方位非常重要。
在每个用户的GPS系统中,都配有一块芯片,这个芯片本身就带有运算方程式,当用户提出一个要求,比如说想寻找自己所在的位置是哪里,GPS系统就开始运行,先是搜索天上卫星的位置,看用户所处的位置有几颗卫星存在,并跟踪这些卫星的运行。当捕获到跟踪的卫星信号后,就可测量出接收天线至卫星的距离和距离的变化率,从而计算出卫星轨道参数等数据。根据这些数据,接收机中的微处理计算机就可按定位计算方法进行定位计算,计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。一般搜到4颗卫星的信号就可以了,当然,如果能搜索到更多的卫星,那样计算就会更精确。
GPS系统总共由三个部分组成,一个是空间部分,也就是卫星系统;一个是地面用户设备部分;还有一个就是地面控制系统,主要用来监控天上的卫星。
GPS一般只能在室外使用,而到了室内就无法运行了。专家解释说,因为GPS系统运用的是信号较弱的无线电波,在室内接收不到卫星的信号,满足不了4颗或以上,那就无法进行定位运算。
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