Question

车上装的GPS定位系统用的是什么原理？有人知道吗？

Answer 1

GPS定位系统原理 GPS：全球卫星定位系统(Global Positioning System,GPS)是由美国政府所发展，整个系统约分成下列三个部份： 【太空卫星部份】由 24 颗绕极卫星所组成，分成六个轨道，运行于约 20200公里的高空，绕行地球一周约12小时。每个卫星均持续着发射载 有卫星轨道数据及时间的无线电波，提供地球上的各种接收机来应用。 【地面管制部份】这是为了追踪及控制上述卫星运转，所设置的地面 管制站，主要工作为负责修正与维护每个卫星能保持正常运转的各项参 数数据，以确保每个卫星都能提供正确的讯息给使用者接收机来接收。 【使用者接收机】追踪所有的 GPS卫星，并实时地计算出接收机所在 位置的坐标、移动速度及时间，GARMIN GPS 即属于此部份。 我们一般民间所能拥有及应用的，就是第三部份。计算原理为：每个太空卫星在运行时，任一时刻都有一个坐标值来代表其位置所在(已知值)，接收机所在的位置坐标为未知值，而太空卫星的讯息在传送过程中，所需耗费的时间，可经由比对卫星时钟与接收机内的时钟计算之，将此时间差值乘以电波传送速度(一般定为光速)，就可计算出太空卫星与使用者接收机间的距离，如此就可依三角向量关系来列出一个相关的方程式。 一般我们使用的接收机就是依上述原理来计算出所在位置的坐标数据，每接收到一颗卫星就可列出一个相关的方程式，因此在至少收到三卫星后，即可计算出平面坐标(经纬度)值，收到四颗则加上高程值，五颗以上更可提高准确度，这就是 GPS的基本定位原理。一般来说，使用者接收机每一秒钟的坐标数据都是最新的，也就是说接收机会自动不断地接收卫星讯息，并实时地计算其所在位置的坐标数据，如此使用者便不需担心是否接收机显示的数据太旧或是不准确了。 由于卫星是处在相当高的运行轨道上，其传送的讯号是相当的微弱，因此它不像一般通讯无线电或大哥大等可在室内使用或收到讯号，在使用时需注意下列事项： 　　1.需在室外及天空开阔度较佳之地方才能使用，否则若大部份之卫星信号被建筑物、金属遮盖物、浓密树林等所阻挡，接收机将无法获得足够的卫星讯息来计算出所在位置之坐标。 　　2.请勿在具1.57GHz左右之强电波环境下使用，因此环境易将卫星讯号遮盖掉，造成接收机无法获得足够的卫星讯息来计算出所在位置之坐标，尤其是高压电塔下方。 　　3.单纯 GPS 所计算出的高程值，并非是我们一般所说的海拔高度及气压计量测的飞行高度，原因在于所使用的海平面基准点不同，因此在使用时请务必注意此点。 GPS 的基本应用就是导航与定位，定位方面在上文已描述过，而导航方面就是利用所求出的定位数据来计算。接收机所计算出的任何时刻坐标数据，在GPS里我们都称为一个航点(WAYPOINT)，也就是说每个航点所表示的就是一个坐标值，比较重要的航点，我们就可以把它储存在接收机内，并编上一个名字，让我们可以辨别。 由于在地球表面上的任何位置，都以不同的坐标值来表示，因此只要知道两个不同航点的坐标数据，接收机就可马上计算出两个航点间的直线距离、相对方位及航行速度，这就是GPS 接收机导航数据的来源。 例如：目前我们在广州南沙港，希望往南行驶，第一个目的地是虎门，第二个目的地是香港为终站；从起点至终点，每站就都是一个航点，航点与航点间的行程称为航段(LEG)，从起点依序经过各点至终点琉球等，整个行程我们称之为一条航线或是一条路径(ROUTE)，图标如下： 　　(航点)　　　航段　　(航点)　　航段　(航点) 　　广州南沙港　　→　　　虎门　　　→　　香港 　　全程称为：Route 我们只要事先将各点的坐标数据(利用地图或查询相关数据)输入GPS接收机内，我们就可建立许多航点数据，要使用时候将其叫出，利用 GPS接收机的导航功能做各航段间的导航。而当进行导航时，为使我们的行进方向不致于偏移太多，有些 GPS 提供了航线宽度─ CDI的设定功能，只要我们行进时偏离我们所设定的航线宽度限制，GPS 就会自动提示我们，这就是CDI的作用。由此可知，要利用

Answer 2

　　车载GPS导航系统，其内置的GPS天线会接收到来自环绕地球的24颗GPS卫星中的至少3颗所传递的数据信息，结合储存在车载导航仪内的电子地图，通过GPS卫星信号确定的位置坐标与此相匹配，进行确定汽车在电子地图中的准确位置，这就是平常所说的定位功能。在定位的基础上，可以通过多功能显视器，提供最佳行车路线，前方路况以及最近的加油站、饭店、旅馆等信息。假如不幸GPS信号中断，你因此而迷了路，也不用担心，GPS已记录了你的行车路线，你还可以按原路返回。当然，这些功能都离不开已经事先编制好的使用地区的地图软件。
　　汽车GPS导航系统由两部分组成：一部分由安装在汽车工的GPS接收机和显示设备组成；另一部分由计算机控制中心组成，两部分通过定位卫星进行联系。计算机控制中心是由机动车管理部门授权和组建的，它负责随时观察辖区内指定监控的汽车的动态和交通情况，因此整个汽车导航系统起码有两大功能：一个是汽车踪迹监控功能，只要将已编码的GPS接收装置安装在汽车上，该汽车无论行驶到任何地方都可以通过计算机控制中心的电子地图上指示出它的所在方位；另一个是驾驶指南功能，车主可以将各个地区的交通线路电子图存储在软盘上，只要在车工接收装置中插入软盘，显示屏上就会立即显示出该车所在地区的位置及目前的交通状态，既可输入要去的目的地，预先编制出最佳行驶路线，又可接受计算机控制中心的指令，选择汽车行驶的路线和方向。

Answer 3

酷车宝科学普及了--所有GPS的工作原理都是通过天上的24颗卫星接受信号，然后通过GPS特定的通道传输到GPS上，就可以了，我们所见到的GPS都是只能接受信号而不能本身发射信号！正常的定位要求是3颗星定位，5颗星导航，一般的话都可以搜到10颗左右，不会太多

Answer 4

GPS原理大致上是通过测定在轨卫星（在轨决定其是一个已知数据）到地面点的距离来获取地面坐标及其常规地理要素（即空间后方交会）。因为求解方程中位置量有XYZ及钟差T，所以接受卫星数必须大于等于4颗。
在定位过程中，有两种方法来求得卫星到地面的伪距（即含有误差的距离）：1，测距码；2，载波相位。
1,测距码属于伪随机噪声码，是一种二进制码序列。其关键在于测量发射信号到接受信号中间的时间差，通过原子钟同步获得。由于搭载测距码的载波在穿越电流层是会发生折射，如是便产生了电离层误差。太阳活动对电离层总电子密度有影响，所以这也会对GPS定位产生影响，据我们老师讲以前有段时间因为太阳耀斑导致了GPS 不能使用。
2,若某卫星S发出一载波型号（此处将载波当做测距信号来使用），该信号向各处传播。在某一瞬间，该信号在接收机R处得相位为ψR，在卫星S处为ψS。注意，此处所说的ψR，ψS为同一起点开始计算的包括整周数在内的完整的载波相位。则卫地距ρ=λ（ψS-ψR）。----以上为教材原文，其中ψ为相位。由上可知如果对应的相位数不准确，或直接无法得到那么GPS也就无法工作了。
另外在测量过程中如果卫星的高度角（卫星与地面水平的夹角）太小也无法进行测量定位。
综上，在测量时段内没有4颗或以上卫星，高度角太小，有高层建筑之类遮挡物，太阳活动剧烈，天上卫星在轨位置及运行状况，接收机状况等都可能造成GPS 无法定位或定位不准确。
至于iphone 上的GPS应该不是真正意义上的GPS定位吧，好像是AGPS什么的，原理应该不一样。