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gps定位原理(GPS测量技术的原理是什么)

本文目录

  • GPS测量技术的原理是什么
  • GPS定位的原理是什么
  • GPS卫星定位的基本原理是怎样的
  • GPS怎么定位的定位原理 通俗点
  • GPS定位原理详解

GPS测量技术的原理是什么

GPS的原理是:天空上多个卫星同时发送信号,地面的接收装置与各卫星的距离不一样,到达的时间当然就不一样,利用时间差来计算出接收机的经纬度。

例如:你的左边和右边各有一个人,他们同时向你发出声音,左边的是1秒钟听到,右边的是2秒钟听到,也就是说左边的人距离你340米,而右边的人距离你680米,如果已知二个人的距离,就可以计算出你与左右二人的的距离。

GPS全球卫星定位系统由三部分组成:空间部分———GPS星座;地面控制部分———地面监控系统;用户设备部分———GPS 信号接收机。

GPS作为最新型的定位技术正在广泛的应用于军事、科学、汽车定位、及我们生活的手机定位等等,GPS的诞生使我们的生活发生了巨大的变化,科学研发也有了很大的突破,GPS使很多事情变的更精准化,工作效率化,GPS的灵活、方便使它的应用范围变的广泛起来。

扩展资料:

GPS地面监控站主要由分布在全球的一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。主控站根据各监测站对GPS卫星的观测数据,计算各卫星的轨道参数、钟差参数等,并将这些数据编制成导航电文,传送到注入站,再由注入站将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。

GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备(如计算机)等组成。GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,跟踪卫星的运行,并对信号进行交换、放大和处理,再通过计算机和相应软件,经基线解算、网平差,求出GPS接收机中心(测站点)的三维坐标。

GPS方格网点位精度高、误差分布均匀,不但能够满足规范要求,而且具有较大的精度储备。

采用点位中误差作为方格网测量精度指标是可行的,它比用相对中误差表示精度指标更为合理。

采用GPS方法布设大地控制网,因其图形强度系数高,能够有效地提高点位趋近速度。网形优化比较方便。

采用GPS-RTK测设建筑方格网与常规测量法相比,效率可提高一倍以上,并能大幅度降低作业人员的劳动强度。一个参考站可有多台流动站作业,流动站不需基准站指挥,单人即可独立作业。

参考资料:百度百科——GPS技术

GPS定位的原理是什么

GPS定位系统工作原理是由地面主控站收集各监测站的观测资料和气象信息,计算各卫星的星历表及卫星钟改正数,按规定的格式导航电文,通过地面上的注入站向GPS卫星注入这些信息。测量定位时,用户可以利用接收机的储存星历得到各个卫星的粗略位置。根据这些数据和自身位置,由计算机选择卫星与用户联线之间张角较大的四颗卫星作为观测对象。观测时,接收机利用码发生器生成的信息与卫星接收的信号进行相关处理,并根据导航电文的时间标和子帧计数测量用户和卫星之间的伪距。将修正后的伪距及输入的初始数据及四颗卫星的观测值列出3个观测方程式,即可解出接收机的位置,并转换所需要的坐标系统,以达到定位目的。 简单来说GPS定位系统是靠你的车载终端中内置一张手机卡,通过手机信号传输到后台,来实现定位,GPS终端就是这个后台,可以帮你实现一键导航、后台服务、等各种人性服务。

GPS卫星定位的基本原理是怎样的

基本原理定位原理简介全球卫星定位系统(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:1. 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资料及时间的无线电波,提供地球上的各种接收机来应用。2. 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资料,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。3. 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资料,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资料都是最新的,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资料,如此使用者便不需担心是否接收机显示的资料太旧或是不准确了。使用环境限制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1.575 ghz 左右之强电波环境下使用,因此环境易将卫星讯息遮盖掉,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。导航之基本原理(waypoint & route定义)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资料来计算。接收机所计算出的任何时刻坐标资料, 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资料,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 接收机导航资料的来源。例如:目前我们在台北市,希望往南旅行,第一个目的地是新竹市,第二个目的地是台中市为终站;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:我们只要事先将各点的坐标资料(利用地图或查询相关资料)输入gps 接收机内,我们就可建立许多航点资料,要使用时再将其叫出,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,garmin gps 提供了航线偏差(cdi)的指示功能,只要我们行进时偏离原有航道时,gps 就会自动提示我们,这就是cdi 的作用。由此可知,要利用gps 做导航功能,最基本的就是先建立航点的资料,然后储存在接收机内,如此不管是要做航点与航点间的导航,或是要一条航线,就可直接利用内存内的航点资料了,也可以说〞航点〞是gps 接收机导航功能所需最基本的资料了。

GPS怎么定位的定位原理 通俗点

GPS模块定位原理

24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上,以12小时的周期环绕地球运行,使得在任意时刻,在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。

由于卫星的位置精确可知,在GPS观测中,卫星到接收机的距离,利用三维坐标中的距离公式,利用3颗卫星,就可以组成3个方程式,解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差,实际上有4个未知数,X、Y、Z和钟差,因而需要引入第4颗卫星,形成4个方程式进行求解,从而得到观测点的经纬度和高程。

事实上,接收机往往可以锁住4颗以上的卫星,这时,接收机可按卫星的星座分布分成若干组,每组4颗,然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位,从而提高精度。

由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差,大气对流层、电离层对信号的影响,使得民用GPS的定位精度只有10米。为提高定位精度,普遍采用差分GPS(DGPS)技术,建立基准站(差分台)进行GPS观测,利用已知的基准站精确坐标,与观测值进行比较,从而得出一修正数,并对外发布。接收机收到该修正数后,与自身的观测值进行比较,消去大部分误差,得到一个比较准确的位置。实验表明,利用差分GPS,定位精度可提高到5米。

什么是GPS模块

GPS 模块就是GPS信号接收器,它是一个可以用无线蓝牙或有线方式与电脑或手机连接,将它接收到的GPS信号传递给电脑或手机中的GPS软件进行处理。我们常说的GPS定位模块称为用户部分,它像“收音机”一样接收、解调卫星的广播C/A码信号,中以频率为1575.42MHz。GPS模块并不播发信号,属于被动定位。

GPS模块的应用关键在于串口通信协议的制定,也就是模块的相关输入输出协议格式。它主要包括数据类型与信息格式,其中数据类型主要有二进制信息和NMEA全国海洋电子协会数据信息。这两类信息可以通过串口与GPS接收机进行通信。

GPS模块通过运算与每个卫星的伪距离,采用距离交会法求出接收机的得出经度、纬度、高度和时间修正量这四个参数,特点是点位速度快,但误差大。初次定位的模块至少需要4颗卫星参与计算,称为3D定位,3颗卫星即可实现2D定位,但精度不佳。GPS模块通过串行通信口不断输出NMEA格式的定位信息及辅助信息,供接收者选择应用。

GPS定位原理详解

GPS的工作原理:通过天空上的24颗卫星接受信号,然后通过GPS特定的通道传输到GPS上,我们所见到的GPS都是只能接收信号,正常的定位要求是3颗星定位,5颗星导航。更详细的看:GPS的基本工作原理:


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