GPS如何锁定你的位置

2011-12-28 14:09佚名
课外阅读 2011年24期
关键词:颗卫星轨道距离

佚名

对于GPS是如何實现定位的,好多人都觉得GPS肯定要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,开始时用到了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度。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,那么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。一般只要能搜到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,也就是我们现在手机、汽车等里面用到的部分;还有一个就是地面控制系统,主要用来监控天上的卫星。因为卫星的运行也是受到地面控制的,如果发生一点偏差,对地面用户的定位都会产生很多影响,所以必须要实时对这些卫星进行观测。

GPS一般只能在室外使用,到了室内就无法运行了。这又是什么原因呢?专家解释说,因为GPS在室内的信号不好,接收不到卫星的信号,即使接收得到也最多接收到一两颗,满足不了4颗或以上,那就无法进行定位运算。

(果果 摘自《合肥晚报》)

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