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深入理解衛(wèi)星導(dǎo)航

2019-08-02 10:15:44

GPS定位器

GPS定位器

衛(wèi)星定位基本原理就是測(cè)量距離

  一星定距:如果只有一顆衛(wèi)星,可以知道這頭小毛驢在等距點(diǎn)的移動(dòng)軌跡是個(gè)圓圈

GPS定位器雙星定位:如果有兩顆衛(wèi)星,可以根據(jù)等距點(diǎn)給出一條直線,或者兩個(gè)可能的位置,第一代北斗即是此類模式。

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三星定點(diǎn):三顆衛(wèi)星,可以在平面上給出唯一位置,這就可以用于準(zhǔn)確定位了。

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四星定高:再加上一顆衛(wèi)星,在平面定位的基礎(chǔ)上還可以給出高度,從而實(shí)現(xiàn)三維空間定位。

-------分割線-------------------------------------------------

  慢著……

  有人上百度查了,不帶高度的平面GPS定位需要四顆星,怎么這里才三顆,然而看上去道理卻是通的?我們來看下衛(wèi)星是怎么測(cè)距的:

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  每個(gè)測(cè)出來的距離,就是若干個(gè)固定波長的總和,這本來沒什么疑問,但如果兩頭的時(shí)鐘不一致,其距離也不再準(zhǔn)確,下面請(qǐng)小明出來考考大家:

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  小明步行速度是6千米/小時(shí);他10:00出發(fā)去A點(diǎn),10:10抵達(dá),那么A點(diǎn)距離出發(fā)點(diǎn)多少米?如果他出發(fā)點(diǎn)的時(shí)鐘快了1分鐘,目的地時(shí)鐘正常,他會(huì)認(rèn)為距離是多少米?慢一分鐘呢?

  答案:1000米,900米,1100米

  怎么辦?時(shí)鐘造成了誤差,造成測(cè)距不準(zhǔn)。這時(shí)我們引入B點(diǎn),如圖

GPS定位器

  假設(shè)B點(diǎn)需要20分鐘抵達(dá),時(shí)鐘同樣會(huì)造成誤差。

  正常的話距離是2000米,如果出發(fā)點(diǎn)表快1分鐘,B點(diǎn)距離是1900米;表慢一分鐘,2100米。

  可以發(fā)現(xiàn),無論時(shí)鐘快慢,A、B兩點(diǎn)的距離差是不變的!

  利用這個(gè)原理,多加一顆星,可以利用距離差來定位,從而消除鐘差,稱為雙曲線定位,圖有點(diǎn)復(fù)雜,大家只要理解多一顆星可以消除鐘差即可,不必糾結(jié),如果好奇去找度娘。

  所以,分割線以前的是很有道理的偽科學(xué)。


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