现代汽车的GPS导航系统的原理是什么？

chenjianfei116

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feiyuehuaihe的答复：刚刚GPS的定位原理,一看就懂,如果要看的，请参看“参考资料”

GPS的定位原理,用的语言去解释,非常复杂,一大堆术语名词,能把你累死!从我们用户的角度来讲,其实很简单:

1.我们所在点有四个未知数:X,Y,Z,T即:经度,:纬度,高度,时间

2.GPS卫星的核心部件是一个极高精度的时钟,一百万年误差不到一秒

3.每个卫星发送的导航信息里含有它发送时的时间

(1)提示：方法一：若已知地球的质量为m地球半径为r地引力常量为g时物体在地球表面绕地球做匀速圆周运动时万有引力提供向心力即＝m故＝方法二：若已知地球表面附近物体的重力加速度g和地球半径r时那么物体绕地球做匀速圆周运动需要的向心力也就等于重力即mg＝m故＝(2)提示：第一宇宙速度是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度在所有的卫星里其轨道半径最小根据v＝可知其线速度最大。gps的基本定位原理是卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息。高空成像系统主要由高空侦察机、低轨和中轨卫星组成，该系统就使用了gps/ins组合制导系统，利用其提供的无人侦察机实时位置和炮弹所放出的侦察降落伞的实时位置将连同图像一并发送基地，进而确定目标的位置。

5.电磁波以每秒30万公里传播

6.每个卫星发送的信息到达我们自己的接收机都有不同的时间差DT,乘以电磁波30万公里的速度，即可得到每个卫星与我们的接收机的距离L

7.假设我们的能锁定四个或四个以上卫星，则(X1，Y1，Z1，L1），…(X4,Y4,Z4,L4)为已知

8.重复讲一下：四个卫星的位置为已知gps导航设备工作原理，四个卫星与我们的接收机的距离也为已知

9.解方程，即可得到我们的位置及时间（X，Y，Z，T）

附带的结论：我们的GPS接收机显示的时间有极高的精度（因为是“算”出来的，比较接近卫星的时钟精度）；我们锁定四个或四个以上卫星才能完全导航GPS是美国从本世纪70年始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经近10年我国测绘等部门的使用表明，GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科，从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。 随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领域正在不断地开拓，目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。GPS系统包括三大部分：空间部分—GPS卫星星座；地面控制部分—地面监控系统； 用户设备部分—GPS信号接收机。2. 卫星及星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座，记作（21+3）GPS星座。 24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道倾角为55度，各个轨道平面之间相距60度， 即轨道的升交点赤经各相差60度。

每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差90度， 一轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星超前30度。在两万公里高空的GPS卫星，当地球对恒星来说自转一周时gps导航设备工作原理，它们绕地球运行二周， 即绕地球一周的时间为12恒星时。这样，对于地面观测者来说，每天将提前4分钟见到同一颗GPS 卫星。位于地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同，最少可见到4颗， 最多可见到11颗。在用GPS信号导航定位时，为了结算测站的三维坐标，必须观测4颗 GPS卫星，称为定位星座。这4颗卫星在观测过程中的几何位置分布对定位精度有一定的 影响。对于某地某时，甚至不能测得精确的点位坐标，这种时间段叫做“间隙段”。但这种 时间间隙段是很短暂的，并不影响全球绝大多数地方的全天候、高精度、连续实时的导航定位测量。 GPS工作卫星的编号和试验卫星基本相同。3. 地面监控系统对于导航定位来说，GPS卫星是一动态已知点。星的位置是依据卫星发射的星历—描述卫星运动及其轨道的 的参数算得的。每颗GPS卫星所播发的星历，是由地面监控系统提供的。卫星上的各种设备是否正常 工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行，都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统 另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准—GPS时间系统。这就需要地面站监测 各颗卫星的时间，求出钟差。然后由地面注入站发给卫星，卫星再由导航电文发给用户设备。 GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。

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