手机为什么能知道我们的位置?GPS到底是怎么回事?

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视频介绍

如今,人们出门很多时候要靠手机导航。要想实现导航,首先需要定位。谈起手机是如何定位的,就不得不提到全球定位系统GPS。 全球定位系统(Global Positioning System,GPS)是由美国政府和军方研发的全球卫星导航定位系统,1994年建成并投入使用。 GPS由3部分组成:环绕地球的人造卫星、接受和处理信息的地面台站,还有用户设备。 GPS信号能够给出卫星的位置信息以及信号传播用的时间,两者相乘便能测量出距离。理论上来讲,要计算地球上任意一点的三维空间坐标(x,y,z),只需要有3个点,即只需监测到三颗卫星就可以求解x,y,z三个未知数。 这就像以每一颗卫星为原点,以测量到的距离为半径画球,两个球面相交形成的是一个圆,三个球面相交形成的是一个点,这个点就是我们的观测点了。 实际上,因为有钟差,即接收机使用的是石英钟,卫星使用的是原子钟,两者与标准时间均存在误差。3颗卫星定位不准,必须借助第四颗卫星消除时间误差。即实际上有4个未知数,X、Y、Z和钟差,通过4个方程式求解,得到观测点的经纬度和高程。 基于这个原理,只要我们在智能手机上安装好GPS芯片,芯片能够接收卫星信号以及解算信息,就能够确定位置了。

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