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GPS定位原理及公式推導 gps定位原理

生活百科衛星


GPS定位原理及公式推導 gps定位原理

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品牌型號：iPhone14 Pro
系統：iOS 16

GPS定位原理及公式推導 gps定位原理

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GPS實施的是“到達時間差”（時延）的概念：利用每一顆GPS衛星的精確位置和連續發送的星上原子鐘生成的導航信息獲得從衛星至接收機的到達時間差 。
GPS衛星在空中連續發送帶有時間和位置信息的無線電信號，供GPS接收機接收 。由于傳輸的距離因素，接收機接收到信號的時刻要比衛星發送信號的時刻延遲，通常稱之為時延，因此，也可以通過時延來確定距離 。衛星和接收機同時產生同樣的偽隨機碼，一旦兩個碼實現時間同步，接收機便能測定時延；將時延乘上光速，便能得到距離 。
每顆GPS衛星上的計算機和導航信息發生器非常精確地了解其軌道位置和系統時間，而全球監測站網保持連續跟蹤衛星的軌道位置和系統時間 。位于科羅拉多州施里弗（Schriever）空軍基地內的主控站與其運控段一起，至少每天一次對每顆GPS衛星注入校正數據 。注入數據包括：星座中每顆衛星的軌道位置測定和星上時鐘的校正 。這些校正數據是在復雜模型的基礎上算出的 ， 可在幾個星期內保持有效 。
GPS系統時間是由每顆衛星上原子鐘的銫和銣原子頻標保持的 。這些星鐘一般來講精確到世界協調時（UTC）的幾納秒以內，UTC是由海軍觀象臺的“主鐘”保持的，每臺主鐘的穩定性為若干個10-13秒 。GPS衛星早期采用兩部銫頻標和兩部銣頻標，后來逐步改變為更多地采用銣頻標 。通常 ， 在任一指定時間內，每顆衛星上只有一臺頻標在工作 。
【GPS定位原理及公式推導 gps定位原理】衛星導航原理：衛星至用戶間的距離測量是基于衛星信號的發射時間與到達接收機的時間之差，稱為偽距 。為了計算用戶的三維位置和接收機時鐘偏差，偽距測量要求至少接收來自4顆衛星的信號 。


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