手机gps是怎样定位导航的#导航体系
举世定位体系（GPS）的事情原理是什么？GPS是怎样协助手机定位和导航的？
GPS是美国国防部开发的一种导航体系，旨在为群众提供无偿的办事。
GPS是怎样定位的呢？假定有一部吸收GPS信号的手机，位于两颗卫星之间的距离分散为R1和R2。以第一颗卫星为圆心，以R1为半径，画出一个圆。相反，第二颗卫星也画出一个圆，取得的交织点就是手机的地点。
但有一个小成绩，两个圆的交织点有两个，怎样确定是哪一个呢？只需选择离地球迩来的谁人即可。在真实的三维天下中，我们必要将圆形改为球体，两个球体的交集将取得一个圆。此时还必要第三颗卫星画出的球体，就能取得两个点。接近地球外表的点坐标就是手机的地点，这种办法被称为“三边测距定位”。
怎样丈量手机和卫星之间的距离呢？每颗GPS卫星都以广播的情势，发送无线电信号。这个信号包含了卫星的地点和信号发送的确切时间，并以每秒约30万公里的速率向吸收器转达。经过信号吸收的时间T2，减去信号发送的时间T1，就可以取得信号的转达时间，再乘以光速就可以得得手机和卫星之间的距离。
但是，有一个成绩，时间T1和T2都存在偏差。1微秒的时间偏差，将招致300米的距离偏差，因此必需对时间偏差举行校正。
起首是时间同步成绩。在卫星上都装备了纳秒级的原子钟，实际上，每纳秒招致的偏差约莫为30厘米。关于地域定位体系来说，这是可以承受的。使用原子钟的时间T1看起来很准确，但实践上并非云云。依据爱因斯坦的局面意思相对论，速率越快，时钟变得越慢。
因此，当原子钟以每秒14000公里的速率挪动时，天天将变慢7微秒，同时卫星在距离地球2万公里的场合，那边的重力仅有地球的四分之一。由于地球质量对时空的扰动，这将招致原子钟变快约45微秒，这意味着卫星和地球之间天天有38.4微秒的时间差别。假如没有思索这个成绩，将会招致天天几千公里的距离偏差。
其次，由于大大多GPS吸收器都没有原子钟，实践时间和手机的丈量时间将存在偏差。侥幸的是，一切卫星信号的抵达时间的偏差是相反的。这给了我们盘算偏差的办法。为了求出这个未知的偏差值，仅有3颗卫星是不够的，因此还必要第四颗卫星，有了4个方程就可以算出时间偏差值。
·第三个形成偏差的要素是大气层。由于信号穿过大气层时会产生折射，信号的轨迹会产生稍微的偏差，速率也会低落。这必要使用数学模子来猜测此类延长偏差。GPS吸收器在定位时必需思索到一切偏差要素，并举行偏差校正。GPS体系必要最少24颗卫星，分布在六个轨道平面上，才干确保每个GPS吸收器在任何场合任何时分都最少能看到4颗卫星，从而完成高达98%的举世掩盖率。
最初必要指出的是，卫星只是广播信号，因此几十个卫星就足以为数十亿装备提供办事。GPS吸收模块就像收音机一样吸收信号，因此不必要毗连互联网和流量网络。GPS模块必要像搜刮电台一样搜刮能看到的卫星的信号。假如毗连基站并取得卫星的干系信息，那么将更快取得卫星提供的GPS数据。
