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GPS如何鎖定你的位置

2011-12-28 14:09佚名
課外閱讀 2011年24期
關鍵詞:顆衛星軌道距離

佚名

對于GPS是如何實現定位的,好多人都覺得GPS肯定要通過天上的衛星來工作,衛星不斷發射信號給地面的GPS,同時也接受來自GPS的信號,然后地面的用戶就能知道自己的位置了。

其實GPS的定位功能并沒有那么復雜。GPS是20世紀70年代由美國研制的新一代空間衛星導航定位系統,開始時用到了24顆衛星,目前估計已經增加到30多顆了。這些衛星分布在距離地球表面20200公里的高空之上,均勻分布在6個軌道面上,每個軌道面上有4顆,軌道傾角為55度。這些角度和位置都是經過精確計算的,一分一毫都不差。這些衛星相當于一個坐標,對地面GPS用戶計算方位非常重要。

在每個用戶的GPS系統中,都配有一塊芯片,這個芯片本身就帶有運算方程式,當用戶提出一個要求,比如說想尋找自己所在的位置是哪里,那么GPS系統就開始運行,先是搜索天上衛星的位置,看用戶所處的位置有幾顆衛星存在,并跟蹤這些衛星的運行。當捕獲到跟蹤的衛星信號后,就可測量出接收天線至衛星的距離和距離的變化率,從而計算出衛星軌道參數等數據。根據這些數據,接收機中的微處理計算機就可按定位計算方法進行定位計算,計算出用戶所在地理位置的經緯度、高度、速度、時間等信息。一般只要能搜到4顆衛星的信號就可以了,當然,如果能搜索到更多的衛星,那樣計算就會更精確。

GPS系統總共由三個部分組成,一個是空間部分,也就是衛星系統;一個是地面用戶設備部分,也就是我們現在手機、汽車等里面用到的部分;還有一個就是地面控制系統,主要用來監控天上的衛星。因為衛星的運行也是受到地面控制的,如果發生一點偏差,對地面用戶的定位都會產生很多影響,所以必須要實時對這些衛星進行觀測。

GPS一般只能在室外使用,到了室內就無法運行了。這又是什么原因呢?專家解釋說,因為GPS在室內的信號不好,接收不到衛星的信號,即使接收得到也最多接收到一兩顆,滿足不了4顆或以上,那就無法進行定位運算。

(果果 摘自《合肥晚報》)

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