我們平時生活中,會用到gps定位,但是,偶爾也會碰到實時位置與顯示位置是有偏差的,對于這些有很多人不能理解。所以,gps車輛管理專家—德寶科技簡單了解一下定位原理。
衛(wèi)星保持在正確的運行軌道。將正確的運行軌跡編成星歷,注入衛(wèi)星,且經(jīng)由衛(wèi)星發(fā)送給GPS追蹤器。正確接收每個衛(wèi)星的星歷,就可確知衛(wèi)星的準(zhǔn)確位置。
GPS系統(tǒng)在每顆衛(wèi)星上裝置的原子鐘,并由監(jiān)測站經(jīng)常進(jìn)行校準(zhǔn)。衛(wèi)星發(fā)送導(dǎo)航信息,同時也發(fā)送準(zhǔn)確時間信息。GPS追蹤器接收此信息,使與自身的時鐘同步,就可獲得準(zhǔn)確的時間。所以,GPS追蹤器除了能準(zhǔn)確定位之外,還可產(chǎn)生準(zhǔn)確的時間信息。
由于衛(wèi)星的位置準(zhǔn)確可知,在GPS觀測中,我們可得到衛(wèi)星到接收機(jī)的距離,利用三維坐標(biāo)中的距離公式,利用3顆衛(wèi)星,就可以組成3個方程式,解出觀測點的位置(X,Y,Z)。考慮到衛(wèi)星的時鐘與接收機(jī)時鐘之間的誤差,實際上有4個未知數(shù),X、Y、Z和鐘差,因而需要引入第4顆衛(wèi)星,形成4個方程式進(jìn)行求解,從而得到觀測點的經(jīng)緯度和高程。
從GPS使用原理可以知道,GPS追蹤器并不發(fā)射信號,它僅僅接收衛(wèi)星發(fā)射數(shù)據(jù)進(jìn)行運算后解決定位問題。但是如果在城市高樓區(qū)中,常常面臨的是搜星的數(shù)目量少,實際使用過程中,一般情況三顆星基本可以初步定位,如下圖。由此可確定橫向坐標(biāo)、縱向坐標(biāo)及高度。
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但是在城市高樓區(qū)中,周圍有高樓阻擋,GPS追蹤器在信號弱的情況下,因此直接捕獲的可能僅僅是頭頂上的一顆星或兩顆星。如果把GPS追蹤器方位調(diào)整一下,常常能接受到三顆星甚至四顆星,這時接收到的部分信號往往是衛(wèi)星發(fā)射的反射信號。
如下圖,3號星被高樓阻擋,紅線為沒有阻擋時的直射線,這時被高樓所阻,GPS信號接收不到,此時3號星經(jīng)過高樓反射回來的信號出現(xiàn)在GPS追蹤器中。根據(jù)運算公式,接收機(jī)根據(jù)其得到1、2、3號星的距離測定自身的位置。我們設(shè)想如果沒有3號星,運算結(jié)果:1、2號星反映的位置僅能定位在一條弧上,如圖中桔色線所示。而接收到3號星的反射信號在GPS追蹤器中形成一個錯誤距離長度,圖中藍(lán)色折線的長度。若以這個長度為半徑(綠線所示),3號星為圓心,我們可以畫出一個球體,這個球體(黃線所示)與桔色線相交就是接收機(jī)判斷出的位置(紅星位置),當(dāng)然這個位置是存在誤差的。
GPS車輛管理
綜上所述,在城市高樓區(qū),尤其在GPS追蹤器衛(wèi)星信號受到遮擋的情況下,比如:在窗口,地下室口,車庫門口等等,就會很容易產(chǎn)生漂移。
衛(wèi)星保持在正確的運行軌道。將正確的運行軌跡編成星歷,注入衛(wèi)星,且經(jīng)由衛(wèi)星發(fā)送給GPS追蹤器。正確接收每個衛(wèi)星的星歷,就可確知衛(wèi)星的準(zhǔn)確位置。
GPS系統(tǒng)在每顆衛(wèi)星上裝置的原子鐘,并由監(jiān)測站經(jīng)常進(jìn)行校準(zhǔn)。衛(wèi)星發(fā)送導(dǎo)航信息,同時也發(fā)送準(zhǔn)確時間信息。GPS追蹤器接收此信息,使與自身的時鐘同步,就可獲得準(zhǔn)確的時間。所以,GPS追蹤器除了能準(zhǔn)確定位之外,還可產(chǎn)生準(zhǔn)確的時間信息。
由于衛(wèi)星的位置準(zhǔn)確可知,在GPS觀測中,我們可得到衛(wèi)星到接收機(jī)的距離,利用三維坐標(biāo)中的距離公式,利用3顆衛(wèi)星,就可以組成3個方程式,解出觀測點的位置(X,Y,Z)。考慮到衛(wèi)星的時鐘與接收機(jī)時鐘之間的誤差,實際上有4個未知數(shù),X、Y、Z和鐘差,因而需要引入第4顆衛(wèi)星,形成4個方程式進(jìn)行求解,從而得到觀測點的經(jīng)緯度和高程。
從GPS使用原理可以知道,GPS追蹤器并不發(fā)射信號,它僅僅接收衛(wèi)星發(fā)射數(shù)據(jù)進(jìn)行運算后解決定位問題。但是如果在城市高樓區(qū)中,常常面臨的是搜星的數(shù)目量少,實際使用過程中,一般情況三顆星基本可以初步定位,如下圖。由此可確定橫向坐標(biāo)、縱向坐標(biāo)及高度。
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但是在城市高樓區(qū)中,周圍有高樓阻擋,GPS追蹤器在信號弱的情況下,因此直接捕獲的可能僅僅是頭頂上的一顆星或兩顆星。如果把GPS追蹤器方位調(diào)整一下,常常能接受到三顆星甚至四顆星,這時接收到的部分信號往往是衛(wèi)星發(fā)射的反射信號。
如下圖,3號星被高樓阻擋,紅線為沒有阻擋時的直射線,這時被高樓所阻,GPS信號接收不到,此時3號星經(jīng)過高樓反射回來的信號出現(xiàn)在GPS追蹤器中。根據(jù)運算公式,接收機(jī)根據(jù)其得到1、2、3號星的距離測定自身的位置。我們設(shè)想如果沒有3號星,運算結(jié)果:1、2號星反映的位置僅能定位在一條弧上,如圖中桔色線所示。而接收到3號星的反射信號在GPS追蹤器中形成一個錯誤距離長度,圖中藍(lán)色折線的長度。若以這個長度為半徑(綠線所示),3號星為圓心,我們可以畫出一個球體,這個球體(黃線所示)與桔色線相交就是接收機(jī)判斷出的位置(紅星位置),當(dāng)然這個位置是存在誤差的。
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綜上所述,在城市高樓區(qū),尤其在GPS追蹤器衛(wèi)星信號受到遮擋的情況下,比如:在窗口,地下室口,車庫門口等等,就會很容易產(chǎn)生漂移。