18新利最新登入GPS接收机的工作原理

想象你在美国和你完全失去了,无论什么原因,你根本不知道你在哪里。你找到一个友好的地方,问,“我在哪儿?”He says, "You are 625 miles from Boise, Idaho."

这是一个不错的,铁的事实,但它本身并不是特别有用。你可以在一个圆圈在博伊西的半径是625英里,是这样的:

你问别人你在哪里,她说,“你是690英里从明尼阿波利斯,明尼苏达州。”Now you're getting somewhere. If you combine this information with the Boise information, you have two circles that intersect. You now know that you must be at one of these two intersection points, if you are 625 miles from Boise and 690 miles from Minneapolis.

如果第三人告诉你,你是615英里从图森,亚利桑那州,你可以消除的可能性,因为第三圈只会用一个相交点。你现在知道你身在何处,丹佛市科罗拉多。

这个概念在三维空间中工作,,但是你处理球体而不是圆形。在下一节中,我们来看看这种类型的三边测量。

从根本上讲,三维与二维的三边测量三边测量没有多少不同,但点脑筋。想象的半径前面的例子在四面八方。而不是一系列的圈子,你会得到一系列的领域。

如果你知道你10英里从卫星在天空中,你可以在任何地方表面上的一个巨大的,虚构的球体半径10英里。如果你也知道从卫星B 15英里,你可以用另一个重叠的第一球,大的球体。一个完美的圆球体相交。如果你知道第三卫星的距离,得到第三个球,这两个点与圆相交。

地球本身可以作为第四球,只有两种可能的点会在地球表面,所以你可以消除的空间。接收器一般看四个或更多的卫星,然而,提高准确性和提供精确的高度信息。18luck手机登录18新利最新登入

为了使这个简单的计算,然后,GPS接收器必须知道两件事:

GPS接收器的数据这两个问题通过分析高频,低功耗无线电信号从GPS卫星。更好的单位有多个接收器,所以他们可以同时从几个卫星接收信号。

无线电波电磁能量,这意味着它们以光速旅行300000公里(大约186000英里/秒,每秒在真空中)。接收者可以算出信号旅行了多远时间用了多长时间到达的信号。18新利最新登入在下一节中,我们将看到如何接收机和卫星共同努力,使这个测量。18新利最新登入

在前一页,我们看到一个GPS接收器计算GPS卫星的距离从卫星接收机的定时信号的旅程。事实证明,这是一个相当复杂的过程。

在一个特定的时间(假设午夜),卫星传输长开始,称为数字模式伪随机码。接收方开始运行相同的数字模式也完全在午夜。当这颗卫星的信号到达接收机,其传播模式将有点落后于接收机的玩的模式。

延迟的长度等于信号的传播时间。接收者繁殖这一次通过光速来确定信号走了多远。18新利最新登入假设信号在一条直线,这是接收到卫星的距离。

为了使这种测量,接收机和卫星都需要时钟,可以同步到纳秒。做一个卫星定位系统只使用同步的时钟,你会需要原子钟不仅所有的卫星,而且在接收机本身。但原子钟成本介于50000美元和100000美元,这使得他们对日常消费使用有点太贵了。

全球定位系统有一个聪明的,有效的解决这个问题。每个卫星都包含一个昂贵的原子钟,但接收机本身使用一个普通的石英钟,它不断地重置。简而言之,接收者看着传入信号从四个或更多的卫星和仪表自身的错误。换句话说,只有一个值,接收方可以使用“当前时间”。正确的时间值将导致所有的信号,接收器接收排列在空间的一个点。时间价值是由原子钟时间价值在所有的卫星。因此接收机设置时钟时间价值,然后它有相同的时间价值,所有所有的卫星原子钟。GPS接收器的原子钟准确度“免费”。

当你测量四个定位卫星的距离,你可以画出四个球体相交于一点。三个球体相交即使你的数字是路要走,但是四个球不会相交于一点如果你测量正确。由于接收机使所有的距离测量使用它自己的内置时钟,距离都是比例不正确。

接收者可以很容易地计算出必要的调整将导致四个球体相交。在此基础上,它重置时钟的同步卫星原子钟。接收这不断每当它在,这意味着它几乎是一样准确的昂贵的卫星原子钟。

为了使用的距离信息,接收方还必须知道卫星。18luck手机登录这不是特别困难,因为卫星在非常高的和可预测的轨道。GPS接收器只需存储一个年鉴告诉它,每个卫星应该在任何给定的时间。像月亮和太阳的拉力所做的改变卫星的轨道非常轻微,但国防部不断监测其确切位置和传输任何调整所有GPS接收器作为卫星的信号。

在下一节中,我们将看到可能发生的错误,看看GPS接收器纠正他们。18新利最新登入

到目前为止,我们已经学会了如何一个GPS接收18新利最新登入器计算它的位置在地球上基于它所收到的信息从四个位于卫星。18luck手机登录这个系统很好工作,但不做弹出。首先,该方法假定无线电信号将以一致的速度穿过大气层(光速)。事实上,地球的大气层有所减慢电磁能量,特别是当它穿过电离层和对流层。延迟变化取决于你在哪里在地球上,这意味着很难准确距离计算这个因素考虑在内。问题也可以发生在无线电信号反弹大对象,如摩天大楼,卫星接收器的印象比它实际上是远。最重要的是,卫星有时只是发送坏年鉴数据,谎报自己的位置。

差分全球定位系统(DGPS)有助于纠正这些错误。的基本思想是在静止的接收机测量GPS误差站与一个已知的位置。自从DGPS硬件在车站已经知道自己的位置,它可以很容易地计算其接收机的不准确。车站广播无线电信号所有DGPS-equipped接收器,提供信号正确的信息。18luck手机登录一般来说,访问这个正确的信息使得DGPS接收机更准确比普通的接收器。18luck手机登录

GPS接收机的最基本功能是接至少四颗卫星的传输和结合的信息传输与信息电子年鉴,所有为了算出地球上接收机的位置。18luck手机登录

一旦接收方使这个计算,它可以告诉你纬度、经度和海拔(或一些类似的测量)的当前位置。使导航更加用户友好,大多数接收器这个原始数据插入存储在映射文件内存。

您可以使用地图存储在接收机的记忆,连接的接收器电脑记忆可以持有更多详细的地图,或者只是买你所在地区的详细地图,找到你的方法使用接收者的纬度和经度读数。一些接收器让您详细地图下载到内存或提供详细的地图和地图插件墨盒。

标准的GPS接收器将不仅你在任何特定的位置在地图上的地方,但是也会跟踪你在地图移动路径。如果你离开你的接收器,它可以在不断的交流与GPS卫星看到你的位置是如何变化的。18新利最新登入与这些信息及其内置时18luck手机登录钟,接收方可以给你一些有价值的信息:

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