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朋友圈發(fā)異地定位（朋友圈發(fā)定位）

GPS是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的簡稱（Global Positioning System）。衛(wèi)星導(dǎo)航是GPS系統(tǒng)一個(gè)應(yīng)用范例，導(dǎo)航應(yīng)用十分普及，小至手機(jī)電子地圖，大至汽車、輪船、飛機(jī)，更高級(jí)的像導(dǎo)彈、火箭、宇宙探索，都有極其廣泛的應(yīng)用。

GPS是個(gè)高大上的時(shí)髦名詞，從民用的角度出發(fā)，了解其基本原理，豐富自己的知識(shí)，很有必要。定位問題，通俗地說就是個(gè)確定物體空間位置的問題。有過九年義務(wù)教育的人們都知道，確定位置就是在三個(gè)互相垂直坐標(biāo)軸的坐標(biāo)系下，描述位置的方法。

以地面上行駛的汽車為例。通常需要確定，汽車的經(jīng)度、緯度和海拔高度，甚至汽車的行駛速度。定位就是利用GPS衛(wèi)星的位置信息來確定汽車位置。有了汽車的位置，其他的速度問題就迎刃而解了。

我們知道，地面物體的三維坐標(biāo)有三個(gè)坐標(biāo)參數(shù)，即經(jīng)度（λ）、緯度（φ）、高度（h）。三個(gè)未知參數(shù)，只需要知道3顆衛(wèi)星即時(shí)到地面確定地點(diǎn)所接收的位置信息，就可以列出閉合方程組求解出該點(diǎn)的三維坐標(biāo)了。可是，我們依靠電磁波的信號(hào)通信方式，來獲得衛(wèi)星與地面的位置信息。衛(wèi)星與地面物體的距離是，電磁波傳播到地面物體的時(shí)間差乘以信號(hào)的傳播速度而得到的。其中，信號(hào)的空中傳播速度，接近于真空中的光速（30萬千米/秒），速度極高。因此，對(duì)時(shí)間差的計(jì)算就要求非常精確，稍有不慎，差之毫厘謬以千里，則衛(wèi)星與地面的距離計(jì)算偏差就會(huì)很大，導(dǎo)致計(jì)算位置與實(shí)際位置偏差很大，通俗說就是位置精度很差。影響時(shí)間差計(jì)算精度的因素很多，比如：設(shè)備器件性能、信號(hào)傳輸介質(zhì)性質(zhì)、海拔高度、天氣、風(fēng)速等。其中，設(shè)備器件影響最大，也最具有確定性。比如衛(wèi)星上計(jì)時(shí)采用的銫原子鐘，精度很高，連續(xù)走時(shí)1500萬年,累積誤差小于1秒。GPS接收機(jī)一般采用石英振蕩計(jì)時(shí)系統(tǒng)，精度一般，與衛(wèi)星計(jì)時(shí)系統(tǒng)精度相比差距巨大。因此要設(shè)法提高時(shí)差的計(jì)算精度，解決兩個(gè)系統(tǒng)存在的時(shí)間同步誤差，把這種誤差也作為一個(gè)未知參數(shù)。由數(shù)學(xué)原理可知，4個(gè)未知參數(shù)，需要4個(gè)方程，聯(lián)立求解閉合方程組。于是，地面物體位置實(shí)際上需至少4顆衛(wèi)星的位置參數(shù)。日常我們的導(dǎo)航系統(tǒng)，經(jīng)常可以接收到10~30顆衛(wèi)星信號(hào)，計(jì)算精度完全可以達(dá)到民用要求。軍事、宇航、科研有更多的提高計(jì)算精度的方案，滿足不同領(lǐng)域的位置精度要求。

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