GPS手机定位原理的通俗解释

雪冬

GPS手机定位原理的通俗解释


      手机的位置是个三维坐标，

           p  (x ， y ，z)

      假设手机测得与三颗GPS卫星的距离分别为

           d1 ， d2 ,   d3

      三颗卫星轨道位置由导航电文发给手机，则他们的空间位置

           p1 , p2 , p3
      
      为已知。

      我们得到三个方程

          | p1-p| = d1

          | p2-p| = d2

          | p3-p| = d3

       其中只有 x,y,z 未知。

       解此方程组，就得到 p (x,y,z) ,即手机的位置坐标。

       在实际应用中可能会复杂些。但原理是一致的。

雪冬

书到用时 发表于 2018-7-8 18:02
感谢楼主科普

不客气      谢谢加分。

大傻哥

三角定位法..........

雪冬

大傻哥 发表于 2018-7-8 18:20
三角定位法..........

是啊是啊

雪冬

其中两点之间的距离, 比如 p1 和 p 之间的距离的具体算法如下，

         | p1 - p| = [(x1 - x)^2 + (y1 - y)^2 + (z1 - z)^2 ] ^0.5

ace919

GPS定位靠得是GPS卫星同步而准确的时间基准。GPS卫星发出的信号中，编码了当前的时间。
GPS接收机收到一颗卫星的信息，无法直接解读出接收机与卫星直接的距离，这需要接收机也有同步而准确的时间，而小小的接收机，目前纳入准确而高稳定的时间基准还不现实。

至少同时需要接收2颗卫星的信息，才能得出接收机到2颗卫星的距离之差(依靠时间差得到)，已知距离之差，在空间中对应的是一个旋转双曲面，还是解读不出任何一维坐标。

再说下去太复杂，直接说结论：

需要3颗卫星，才能定位经度、纬度这2个坐标。
至少需要4颗卫星，才能定位经度、纬度、海拔这3个坐标

雪冬

ace919 发表于 2018-7-8 19:56
GPS定位靠得是GPS卫星同步而准确的时间基准。GPS卫星发出的信号中，编码了当前的时间。
GPS接收机收到一颗 ...

定位确实需要4颗卫星。但卫星与用户的真实距离，即使只有一颗卫星，也能算出。这是利用了伪随机编码技术与锁相环同步技术。多出的一颗卫星是计算时差Δt所必需。

雪冬

也就是说，确定 p ( x, y, z, t) 4 个未知量需要4个方程， 4 颗卫星。

红河310

我手机，接收7颗以下，海拔数据不用看，差别很大。只有10颗以上才比较准确.一般好地形都可以锁定20颗卫星以上。

职尚

好像还需要地面辅助系统来提高定位精度。

雪冬

红河310 发表于 2018-7-9 01:00
我手机，接收7颗以下，海拔数据不用看，差别很大。只有10颗以上才比较准确.一般好地形都可以锁定20颗卫星以 ...

估计您手机显示的是卫星编号。

雪冬

职尚 发表于 2018-7-9 07:03
好像还需要地面辅助系统来提高定位精度。

好像是。也有单机定位的。

ace919

雪冬 发表于 2018-7-8 22:33
定位确实需要4颗卫星。但卫星与用户的真实距离，即使只有一颗卫星，也能算出。这是利用了伪随机编码技术 ...

有关卫星与用户的真实距离的解算，能解释下原理吗？这个真没接触过

liping2008810

听君一席话，胜读万卷书！