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GPS模块定位系统的工作原理

2017-03-10 22:08:11 环天世纪|GPS模块厂家 阅读

GPS模块定位系统的工作原理

 

    到底卫星信号中包含什么样的信息才能帮助我们准确的定位呢?并且要经过怎样的处理才能完成最终的运算呢?其实非常的简单,卫星信号中所包含的信息大致包括卫星的星图轨道信息和精确无比的时间信号,通过速度时间与距离的公式,再辅助上四点定位的原理就可以确定用户的位置了。

 

    因此,我们只需要知道两个信息就足够了:

    1、卫星的精确位置;

    2、卫星与我们之间的距离。

 

    首先,怎样才能准确的知道卫星的准确位置呢?我们要有非常完美的轨道设计,并且在地面设立监测站,不断的检测卫星的运行状态,并且适时发送指令来保证卫星运行在预定的轨道上面。最后将正确的轨道转换为星图轨道的精确信息,注入卫星,再转发至我们的定位设备中。

 

    然后,解决卫星与我们之间的距离需要一个非常简单的公式,距离=速度×时间。在这里,速度不是卫星的速度,也不是我们的速度,而是使用了一个绝对速度,光速。将所有的问题归结到了对时间信号的校准和测量上。因此,在每一个GPS卫星上都装载了十分准确的原子钟。(原子钟:利用原子的自震动频率来测量时间,是目前最为精确的测量方法。)并且在地面还有3个数据注入站,将卫星时钟与地面测控站的时间精确校对。

 

最后,将所有的信息传递到我们的定位终端中,测算出相对距离来运算我们的位置,在理论上只需要搜寻到4颗卫星就可以准确定位。在实际使用中会由于误差等因素,而需要更多的卫星或者更长的运算时间,但在实际使用的时候至少可以保证6颗至9颗卫星的连接没有问题。


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