2014-12-17 23:37:00 [显示全部楼层]
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GPS卫星定位 多少颗卫星合适

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本帖最后由 Grey 于 2014-12-18 16:21 编辑

GPS定位所需要的几颗卫星


最近总听到有人说,为什么我的GPS定位出来总是相差十万八千里!一点都不准啊!怎么办!

楼主正好也在查阅相关资料,这时候要开始感谢万能的“度娘”!


20300001312552131079138501821.jpg


让我找到了一片很不错的科普文档,为了避免没有积分的小伙伴着急,我就直接上了。

GPS接收端的纬度、经度、高度都是经过了计算得来的,不是卫星直接给的。卫星给的就只有卫星的位置、时间等等。

两个球面确定一个圆,三个球面(一个球面+一个圆)可以确定两个点,排除一个不在地面的点,就得到唯一的确定位置了。但确定球面半径是利用卫星信号传输到接收终端的时间差,所以需要第4颗卫星提供相对零点作时间的参照系。  

这时候就有人说了,干嘛要四颗卫星呢,三颗不就够了吗?想想还蛮有道理的,三个球面,交汇于一点,不就可以定出接收机所在的位置了吗?但是实际上,GPS接收器在仅接收到三颗卫星的有效信号的情况下只能确定二维坐标即经度和纬度,只有收到四颗或四颗以上的有效GPS卫星信号时,才能完成包含高度的3D定位。这是为什么呢?

原来,大家忽略了一件事情,那就是时间。先来看一颗卫星,它在一个规定的时间发送一组信号到地面,比如说每天8:00整开始发送一组信号,如果地面接收机就在8点零2秒收到了这一组信号,那么就是说信号从卫星到接收机的距离是电波花2秒能够跑到的距离,由于这颗卫星的位置和电波的速度已知,那么就可以肯定接收机就在以卫星为球心的一个球面上,那么再多测2个卫星的距离,就可以得到3个空间球,3个空间球的焦点只有2个,那么逻辑排出一个不在地球表面的,剩下的就是接收机的位置。这就是我们所想象的三颗卫星可以定位的情形。但是,这只是假象的情况,卫星和接收机的距离如此之近,以至于卫星和接收机的时钟必须完全同步和准确,否则距离偏差会很大。实际上,如果接收机这端不配备一个涿原子钟的话,定出来的位置肯定差了个十万八千里。涿原子钟的价格我也不太清楚,反正肯定是比你坐的汽车要贵了。所以,由于时间需要校准,这就需要四颗卫星。可以从方程里看到,时间都不是绝对时间,都是以卫星之间的钟差来计量的。

当你发现你的海拔高度有问题时,这时候你会发现你已经孤身一人飘到大西洋去了。简单那一句话,GPS最少要4颗星才能用啊~~~













PS:天朝的GPS会有偏移,请先下一个手机GPS软件测量当前的GPS数据,导入地图,应该出不了省,但肯定不在你家



Grey  中级技匠
 楼主|

发表于 2014-12-17 23:37:25

沙发我的,不要抢~
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heinau  高级技匠

发表于 2014-12-18 10:11:49

度娘镇楼
感谢楼主分享~虽然看的还是有点一知半解。。
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Ash  管理员

发表于 2014-12-18 10:31:02

学习了,一直以为3颗卫星就够了
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Panda  中级技师

发表于 2014-12-18 14:51:53

看了一遍但还是没看懂这样的话我会说么, 楼主度娘图点赞。
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Rockets  NPC

发表于 2014-12-18 15:37:33

在大疆飞行器上7颗卫星可以精确的进行控制。
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Phoebe  高级技匠

发表于 2014-12-18 22:41:51

学习了
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mcholen  高级技师

发表于 2014-12-19 11:57:11

涨姿势了
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fangrong  中级技师

发表于 2014-12-19 13:25:08

Panda 发表于 2014-12-18 14:51
看了一遍但还是没看懂这样的话我会说么, 楼主度娘图点赞。

你只看了一遍吗?
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Eric  初级技神

发表于 2014-12-19 13:34:33

写的好,尤其是最后一句,点明明要,把前面说的专业术语全部概括出来,只要不出省,那就是准的了,哈哈哈哈
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Ash  管理员

发表于 2014-12-19 14:30:00

Rockets 发表于 2014-12-18 15:37
在大疆飞行器上7颗卫星可以精确的进行控制。

7颗卫星?! 妈妈再也不用担心你大疆飞不见了呢~
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babykeke  中级技师

发表于 2014-12-21 11:28:58

哦~原来是这样
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社区活动向导  初级技匠

发表于 2014-12-21 22:16:04

用的都是老美的微型,,,人家会给你准确的信号么。。。所以要搞北斗嘛
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Youyou  初级技匠

发表于 2014-12-21 23:53:39

天朝的GPS会有偏移?大致有多大呢?
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Grey  中级技匠
 楼主|

发表于 2014-12-22 21:35:15

Youyou 发表于 2014-12-21 23:53
天朝的GPS会有偏移?大致有多大呢?

就是你在家里泡着澡,突然发现原来自己在太平洋一样
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Cain  初级技匠

发表于 2014-12-26 13:53:56

学习了:(
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