GPS系統(tǒng)在每顆衛(wèi)星上裝置有十分精密的原子鐘,并由監(jiān)測(cè)站經(jīng)常進(jìn)行校準(zhǔn)。衛(wèi)星發(fā)送導(dǎo)航信息,同時(shí)也發(fā)送精確時(shí)間信息。GPS定位器接收此信息,使與自身的時(shí)鐘同步,就可獲得準(zhǔn)確的時(shí)間。所以,GPS定位器除了能準(zhǔn)確定位之外,還可產(chǎn)生精確的時(shí)間信息。
由于衛(wèi)星的位置精確可知,在GPS觀測(cè)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(gè)方程式,解出觀測(cè)點(diǎn)的位置(X,Y,Z)。考慮到衛(wèi)星的時(shí)鐘與接收機(jī)時(shí)鐘之間的誤差,實(shí)際上有4個(gè)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(gè)方程式進(jìn)行求解,從而得到觀測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和高程。
但是在城市高樓區(qū)中,周圍有高樓阻擋,GPS定位器在信號(hào)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定位器方位調(diào)整一下,常常能接受到三顆星甚至四顆星,這時(shí)接收到的部分信號(hào)往往是衛(wèi)星發(fā)射的反射信號(hào)。
如下圖,3號(hào)星被高樓阻擋,紅線為沒有阻擋時(shí)的直射線,這時(shí)被高樓所阻,GPS信號(hào)接收不到,此時(shí)3號(hào)星經(jīng)過高樓反射回來的信號(hào)出現(xiàn)在GPS定位器中。
而接收到3號(hào)星的反射信號(hào)在GPS定位器中形成一個(gè)錯(cuò)誤距離長(zhǎng)度,圖中藍(lán)色折線的長(zhǎng)度。若以這個(gè)長(zhǎng)度為半徑(綠線所示),3號(hào)星為圓心,我們可以畫出一個(gè)球體,這個(gè)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(gè)位置是存在誤差的。
綜上所述,在城市高樓區(qū),尤其在GPS追蹤器衛(wèi)星信號(hào)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(huì)很容易產(chǎn)生漂移。
GPS定位器耗電快
我們知道,當(dāng)手機(jī)打開GPS功能時(shí),耗電會(huì)特別快。GPS定位器也如此,當(dāng)GPS處于不斷的工作狀態(tài)時(shí),電量就會(huì)虧損得非常快,這是因?yàn)樵O(shè)備在不停的接收傳輸數(shù)據(jù),這個(gè)過程很耗電。