GPS知识科普-20160922
GPS小知识
GPS知识:GPS小常识1、GPS接受器（就是我们所说的手持机）的作用原理一般是通过三颗以上的导航卫星进行定位，所以在上方有遮挡物的情况下可能不好用，解决办法是在徒步的情况下更换位置找信号，车载的可以买车外天线。
信号的问题虽然麻烦点，但是一般都可以找到解决办法。
在进行搜星过程中，搜星环境也是需要注意的，最好避免过于密集的楼群、或是较高建筑物。
这些外在因素都会影响您的搜星速度，最好的搜星环境可以选在较为广阔的地方，而且晴天的时候会比阴天、多云时略快一些。
虽然永盛杰的导航仪能做到快速搜星，但是前提条件是车辆要位于合适的地点，周围没有高大建筑物阻挡，也不能位于天桥底下。
2、一般出售的GPS都具有防水功能3、关于温度，60摄氏度一般可以正常工作，但是一般达不到。
解决办法是用体温保持温度。
另外在低温状况下电池工作也不正常。
4、精度问题，在1998年，美国军方提供了新的标准和协议，但是由于保密及价格原因，我们可以买到和承受的起的GPS精度都在12-15米，这个是一定的，但是比以前可以买到或者仍旧用旧规范的GPS精度提高数倍，这里需要注意的事我们在国内所能见到的GPS 有可能仍使用旧规范，特别是一些汉化版。
这就是有人提到的老GPS 和新的在数据上有不吻合的现象。
以前跟地球物理的项目用过精度2厘米的GPS，不过价格是非常昂贵的。
5、迷路问题，由于我国的特殊原因，很难找到经纬度和地形都很准确的地图，GPS的制造商和USGS也没有中国的信息可以提供（不过未经证实的最新消息说美国的户外店可以提供中国大部分精确数字地图以供使用）。
如此我们就要注意所购买的GPS提供多少POINT和LEG的存储量，这两个功能可以让我们在不确定的地区多定点，最坏状况下可以走回头路脱离困境。
另外一个提示是在使用所能够找到最大精确度的地图前提下，在正式出发前选用一些在地图上所表示的明显标志物，套用自己所使用GPS的当地实测数据加以修正，从而推算及重新编制所持地图的数据。
GPS常识
GPS常识一、什么是GPSGPS即全球定位系统（Global Positioning System）是美国从上世纪70年代开始研制，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。
全球定位系统（Global Positioning System）是美国第二代卫星导航系统。
是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的，它采纳了子午仪系统的成功经验。
和子午仪系统一样，全球定位系统由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。
按目前的方案，全球定位系统的空间部分使用24颗高度约2.02万千米的卫星组成卫星星座。
21+3颗卫星均为近圆形轨道，运行周期约为11小时58分，分布在六个轨道面上（每轨道面四颗），轨道倾角为55度。
卫星的分布使得在全球的任何地方，任何时间都可观测到四颗以上的卫星，并能保持良好定位解算精度的几何图形（DOP）。
这就提供了在时间上连续的全球导航能力。
地面监控部分包括四个监控站、一个上行注入站和一个主控站。
监控站设有GPS用户接收机、原子钟、收集当地气象数据的传感器和进行数据初步处理的计算机。
监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站。
主控站设在范登堡空军基地。
它对地面监控部实行全面控制。
主控站主要任务是收集各监控站对GPS卫星的全部观测数据，利用这些数据计算每颗GPS卫星的轨道和卫星钟改正值。
上行注入站也设在范登堡空军基地。
它的任务主要是在每颗卫星运行至上空时把这类导航数据及主控站的指令注入到卫星。
这种注入对每颗GPS卫星每天进行一次，并在卫星离开注入站作用范围之前进行最后的注入。
GPS知识简介
一、GPS概述GPS又称全球定位系统（Global Positioning System）。
美国从上世纪70年代开始研制，于1994年全面建成。
具有在海、陆、空进行全方位三维实时导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。
GPS目前在我国成功的应用在大地测量、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，它的问世给测绘领域带来了深刻的技术革命。
（一）GPS系统的特点1．全球，全天候工作能为用户提供连续、实时的三维位置、三维速度和精密时间。
不受天气的影响。
2．定位精度高单机定位精度优于10米，如果采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。
3．应用广在测量、导航、测速、测时等方面广泛应用，其应用领域不断扩大。
（二）GPS系统的组成GPS由三个独立的部分组成：1．空间部分：空间部分由21颗工作卫星和3个备用卫星组成。
均匀的分布在6个卫星轨道上，备用卫星随时可以替代发生故障的工作卫星。
2．地面监控系统：1个主控站，3个注入站，5个监控站。
3．用户接收机：接收GPS卫星发射信号，以获得导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作。
接收机由主机、天线和电源组成。
二、GPS定位原理（一）伪距差分原理在基准站上，观测所有卫星，根据基准站已知坐标和各卫星的坐标，求出每颗卫星每一时刻到基准站的真实距离。
再与伪距比较，得出伪距改正数，将其传输至用户接收机，提高定位精度。
这种差分，能得到米级定位精度。
（二）载波相位差分原理载波相位差分技术又称RTK（Real Time Kinematic）技术，是实时处理两个测站载波相位测量的差分方法。
即将基准站采集的载波相位发给用户接受机，进行求差解算坐标。
载波相位差分可使定位精度达到厘米级。
三、GPS性能简介ETrex Venture的操作关键是五个主页的调用。
（一）仪器的按键极其功能：1．鼠标键：按下后放开，对所选择菜单或选项确认。
GPS简介科普
5.GPS接收机的分类
• 按用途分： 测量型、导航型、授时型、姿态测量型 • 按使用的GPS信号种类分： C/A-码、P-码、载波相位 • 按接收的频率分： 单频、双频、三频
• 按测量载波相位的方式分： 码相关型、码无关型 • 按组装的形式分: 一体机、分体机、整机和OEM板
(四)GPS单点定位的基 本原理是什么?
1. GPS是英文缩写词“NAVSTAR/GPS”
的简称，全名是“NAVigation System Timeing And Ranging / Global Positioning System”,即“授时与测 距的导航系统/全球定位系统”
2. GPS是由美国政府组织研制，从
1973年开始，历经20余年，耗费巨资 （180亿美元），于1993年全部建成并 服务至今的全球现代化导航系统，是 美国“星球大战”计划的重要组成部 分，也是美国上一世纪继阿波罗登月 和航天飞机之后的最重大科技成果。
GPS 和 GLONASS 比较
星座卫星数 轨道面个数 轨道高度 运行周期 轨道倾角 载波频率(兆赫) L1 L2 传输方式 调制码 时间系统 坐标系统 SA AS GPS 24 6 20200 公里 11 小时 58 分 55 度 1575.42 1227.60 码分多址 C/A 码和 P 码 UTC WGS-84 有 (已取消) 有 GLONASS 24 3 19100 公里 11 小时 15 分 65 度 1602.56-1615.5 1246.44-1256.5 频分多址 S 码和 P 码 UTC SGS-E90 无 无
- 运行周期为12个恒星时(11小时58分)
- 高度为20,051 公里 ( 12,532 miles )
- 卫星是以发射顺序或伪随机码命名
《“GPS”卫星定位》 知识清单
《“GPS”卫星定位》知识清单一、什么是 GPS 卫星定位GPS 卫星定位，全称为全球定位系统（Global Positioning System），是一种基于卫星的导航和定位技术。
它通过接收来自太空中多颗卫星发射的信号，来确定地球上物体的精确位置、速度和时间信息。
GPS 系统最初是由美国国防部开发和维护的，如今已经广泛应用于各个领域，包括民用、军事、交通、测绘、农业等等。
二、GPS 卫星定位的工作原理GPS 卫星定位的工作原理主要基于三角测量原理。
太空中的 GPS 卫星会不断地发射包含卫星位置、时间等信息的无线电信号。
当地面上的 GPS 接收机接收到至少四颗卫星的信号时，就可以通过测量信号传播的时间，计算出接收机与每颗卫星之间的距离。
然后，利用这些距离信息和卫星的已知位置，通过复杂的数学计算，就能够确定接收机在地球上的位置（经度、纬度和高度）、速度以及时间。
三、GPS 卫星系统的组成GPS 系统主要由三个部分组成：空间部分、地面控制部分和用户设备部分。
1、空间部分由 24 颗卫星组成，这些卫星分布在 6 个轨道平面上，每个轨道平面上有 4 颗卫星。
卫星的轨道高度约为 20200 千米，运行周期约为 12 小时。
2、地面控制部分包括主控站、监测站和注入站。
主控站负责整个系统的运行管理和控制；监测站负责监测卫星的运行状态和收集数据；注入站则负责将导航电文等信息注入到卫星中。
3、用户设备部分即我们常见的 GPS 接收机，它可以是手持式的、车载式的、船载式的等等。
接收机接收卫星信号，并进行处理和计算，以提供位置、速度和时间等信息。
四、GPS 卫星定位的精度GPS 定位的精度受到多种因素的影响，例如卫星的几何分布、信号传播过程中的误差、接收机的性能以及周围环境的干扰等。
在理想条件下，民用 GPS 定位的精度可以达到 10 米以内。
但在实际应用中，由于各种误差的存在，精度可能会有所降低。
为了提高精度，可以采用差分 GPS 技术、增强型 GPS 系统或者与其他定位技术相结合的方法。
GPS_百度百科
GPS_百度百科一、GPS的基本概念和原理GPS，全称为全球定位系统（Global Positioning System），是一种基于卫星导航系统的定位技术。
它由一系列的卫星、地面控制站和用户设备组成，能够准确测量地球上任意点的位置坐标，并提供导航、定位等功能。
GPS的原理主要基于三个方面：卫星发射的信号、接收器接收的信号和测量时间。
首先，GPS系统中有24颗卫星（包括备用卫星），它们通过人造卫星轨道在地球上的分布。
这些卫星以恒定速度绕地球旋转，每颗卫星每天都会固定几次跟踪站的位置，并通过无线电信号发送卫星的位置信息。
其次，GPS接收器位于地面或者其他移动设备中，用来接收卫星发射的信号。
接收器会接收到至少四颗卫星的信号，并通过测量信号的传播时间来计算接收器到每颗卫星的距离。
通过将这些距离进行三角测量，GPS接收器能够确定接收器所在的位置。
最后，GPS接收器需要测量时间来确定信号传播的速度，并精确计算出定位信息。
GPS接收器内置一个高精度的原子钟，用来测量信号传播的时间。
接收器通过比较卫星发射信号的时间和它接收到信号的时间差来计算信号的传播时间，从而得出定位信息。
二、GPS的应用领域GPS的应用广泛，涵盖了几乎所有与位置有关的领域。
下面简要介绍几个主要的GPS应用领域：1.车辆导航和交通管理：GPS可以实时导航汽车、飞机等交通工具，提供最佳路线和交通信息，并帮助交通管理部门监控交通流量和疏导交通。
2.航海和航空：GPS已经成为航海和航空领域的重要工具，可用于船舶和飞机的导航定位、航线规划等。
3.军事应用：GPS最初是作为军事导航系统而研发的，现在仍广泛应用于军事领域，用于战术导航、目标定位、军事通信等。
4.地质勘探和测绘：GPS能够提供高精度的地球表面位置坐标，因此在地质勘探、测绘和地质灾害预警等方面有重要应用。
5.环境监测和气象预测：GPS可以用于监测大气湿度、气压和大气延迟等数据，从而提供准确的气象预测和环境监测。
GPS基本知识
第一章1 .GPS卫星定位技术的发展概况：答：卫星定位技术是利用人造地球卫星进行点位测量的技术。
20世纪50年代末期，美国开始研制用多普勒卫星定位技术进行测速，定位的卫星导航系统，叫做子午卫星导航系统（NNSS）。
多普勒定位具有经济快速，精度均匀，不受时间和天气的限制等优点。
以此同时前苏联也开始建立了一个卫星导航系统，叫做CICADA。
由于发展的需要美国于1973年研制新建了GPS系统。
该系统是以卫星为基础的无线电导航系统，具有全能性，全球性，全天性，联系性和实时性的导航，定位和定时的功能。
能为用户提供精密的三维坐标，速度和时间。
GPS计划经历了方案论证，系统论证，生产试验三个阶段。
整个系统分为卫星星座，地面控制和监测站，用户设备三大部分。
再后来的30多年中全球又建立了GLONASS全球定位系统（俄罗斯），伽利略（GALILEO）全球定位系统(欧盟)；北斗导航定位系统（中国）。
不久的将来，它们将共同组成全球导航卫星系统GNSS，到那时全球导航卫星将有一百多颗，定位精度和定位速度都将大大提高。
2.GPS系统组成：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。
GPS由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成卫星星座，记做（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°，各个轨道平面之间相距60°，即轨道的升交点赤经各相差60°。
GPS卫星的核心部件是高精度的时钟，导航电文存储器，双频发射和接收机以及微处理机。
GPS工作卫星的地面监控系统包括1个主控站，3个注入站和5个监测站。
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。
地面监测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系统应用基础必学知识点
GPS系统应用基础必学知识点1. GPS的原理：GPS系统由一组在地球上运行的卫星和接收器组成。
卫星传输位置和时间信息，接收器收集卫星信号并计算接收器与卫星之间的距离，进而确定接收器的位置。
2. GPS的基本结构：GPS系统由24颗工作卫星、地球上的控制站和用户接收器组成。
每颗卫星都维持精确的轨道，通过射频信号与控制站保持通信。
3. GPS的工作原理：GPS接收器通过接收来自至少4颗卫星的信号，并计算出与每颗卫星的距离，利用三角测量原理确定接收器的位置。
接收器还通过测量信号的传播时间来确定接收器与卫星之间的距离。
4. GPS的定位精度：GPS的定位精度取决于接收器的技术水平和接收到的卫星数量。
较高级别的GPS接收器通常具有更高的精度，同时接收到的卫星数量也影响精度。
5. GPS的应用：GPS系统广泛应用于航空导航、车辆定位、地理信息系统（GIS）、户外活动、勘测和地图制作等领域。
它还被用于船舶导航、农业、气象预报和科学研究等领域。
6. GPS接收器的选择：在选择GPS接收器时，需要考虑接收器的性能、价格和所需的功能。
接收器可以有不同的定位精度、屏幕大小、电池寿命和导航功能等。
7. GPS错误和修正：GPS定位可能受到信号阻塞、多径效应、大气延迟等因素的影响，导致定位误差。
为了减少这些误差，需要进行误差修正，如差分GPS技术和增强型GPS技术。
8. GPS的未来发展：GPS技术在不断发展，包括提高精度、增加卫星数量、增强导航功能和对农业、交通等领域的应用。
此外，与其他导航系统的整合也是未来的趋势。
GPS基础知识
GPS基础知识1、GPS的原理GPS 是Globol Position System (全球定位系统)的简称，该系统由美国政府建立，向全球用户提供免费服务。
完整的GPS系统分为天上和地下两个部分：在天上有24颗卫星在不停地转动，使得在地球任何一个角落，都至少可以看到3颗以上的卫星；在地下就是手持或者车载式GPS接收机，也就是我们所常说的GPS了。
当GPS接收机接收到三颗或三颗以上的卫星信号后，就可以计算出接收机所在的大地坐标，如果接收到四颗卫星，还可以计算出海拔高程，同时，卫星系统的时间信号也传送到了GPS 上，如果您要对表，GPS上的时间是最可靠的。
需要说明的是，除了美国的GPS系统外，俄罗斯和欧洲也分别建立了自己的全球定位系统，但目前应用最普遍的还是美国的GPS系统。
2、GPS所使用的的坐标系统我们在描述地理位置的时候，常用的方法就是经纬度坐标。
经纬度坐标系统是以英国格林威治和赤道分别作为经度和纬度的零度点。
中国位于约东经70－－120度，北纬－－度的范围内，新疆位于。
在GPS系统内，经纬度的显示方式一般都可以根据自己的爱好选择，一般有"hddd.ddddd"（度.度）,"hddd*mm.mmm"（度.分.分），"hddd*mm"ss"（度.分.秒）。
度、分、秒的进制是60进制，但是度.度，分.分的进制是100进制，这一点在换算的时候要特别注意。
地球子午线（南极到北极的连线）长度39940.67公里因此：纬度一度合110.94公里一分合1.849公里一秒合30.8米不同纬度的间距是一样的。
地球赤道圈长度40075.36公里，北京和乌鲁木齐地区在北纬40度左右，纬度圈长为40075*sin(90-40)，因此这里的经度一度合85.276公里一秒合23.69米。
3、GPS的精度及SA政策理论上，GPS的定位精度可以到米级，美国佬出于安全考虑，人为限制民用GPS的定位经度，制定了SA政策（Selective A vailability，美国防部为减小GPS精确度而实施的一种措施），当SA政策实施时，定位精度只有20-30米，但目前SA政策已经取消，民用GPS的定位精度已经可以达到10米左右。
GPS知识科普 20160922
GPS相关知识GPS实时轨迹是华米运动手表的一大亮点，通过内置的GPS模块，接收GPS卫星信号，记录实时轨迹、里程、海拔、步频、配速等运动数据。
那么GPS究竟如何工作呢？下面和大家一起了解一些GPS的相关知识。
1、GPS工作的基本原理GPS是接收天空中的卫星信号实现定位的，GPS实际上是高大上的卫星接收机。
约有24颗GPS卫星比较均匀地分布在天空，并按照一定轨道快速运动。
这些卫星在天顶最近的位置也有两万多公里远。
GPS卫星一直发射电磁波信号，GPS接收机接收卫星信号，下载获得卫星的坐标数据（星历），再测量出GPS信号的传输时间，计算出卫星到接收机的距离（伪距）。
收到多个卫星坐标并测量出到这些卫星的距离，就能根据几何公式计算出GPS接收机的坐标。
一般而言，至少需要4个GPS卫星才能计算出接收机的三维位置。
2、手表GPS和手机GPS的区别华米手表的GPS是独立GPS接收机，和手机GPS的基本工作原理是相同的，但在获得卫星位置数据的来源方面，有所不同。
手机可以从基站或者Wi-Fi通道，从附近基站正在工作的GPS接收机上，获得本来需要从卫星下载的卫星星历等数据，以及获得手机的大概位置。
这些数据能够让手机GPS更快、更准确定位。
但是，独立GPS接收机只能自己从卫星上下载这些数据，所以定位过程会更困难、更缓慢。
3、AGPS如何辅助手表定位GPS卫星在天空的精确星历，卫星自己在实时广播，接收机可以下载获得，下载一份完整的星历需要至少30秒时间。
卫星还在实时广播其他更多的信息，用于提高位置精度。
如果别的GPS接收机上已经下载了卫星星历，把它拷贝到这台接收机上，就可以节省下载所需时间。
这就是辅助GPS，简称AGPS。
华米手表也开发了AGPS，在使用华米手表GPS定位之前，在手机上运行手表助手app，点击同步AGPS 数据，就可以帮助手表更快获取卫星星历，加快定位速度。
4、跑步轨迹为何出现漂移一些朋友可能会遇到跑步轨迹出现漂移的情况，下面介绍一下哪些因素会导致GPS漂移。
GPS基础知识大全
GPS基础知识⼤全GPS基础知识⼤全⼀、GPS扫盲GPS作为野外定位的最佳⼯具，在户外运动中有⼴泛的应⽤，在国内也可以越来越经常地看见有⼈使⽤了。
GPS不象电视或收⾳机，打开就能⽤，它更象⼀架相机，你需要有⼀定的技巧。
现在我来谈⼀下我的⼀些GPS使⽤办法和经验，希望其他朋友能继续补充。
⾸先⼤家要弄清使⽤GPS时常碰到的⼀些术语：1.坐标(coordinate)有2维、3维两种坐标表⽰，当GPS能够收到4颗及以上卫星的信号时，它能计算出本地的3微坐标：经度、纬度、⾼度，若只能收到3颗卫星的信号，它只能计算出2维坐标：精度和纬度，这时它可能还会显⽰⾼度数据，但这数据是⽆效的。
⼤部分GPS不仅能以经/纬度(Lat/Long)的⽅式，显⽰坐标，⽽且还可以⽤UTM(Universal Transverse Mercator)等坐标系统显⽰坐标但我们⼀般还是使⽤LAT/LONG系统，这主要是由你所使⽤的地图的坐标系统决定的。
坐标的精度在Selective Availability(美国防部为减⼩GPS精确度⽽实施的⼀种措施)打开时，GPS的⽔平精度在100-50⽶之间，视接受到卫星信号的多少和强弱⽽定，若根据GPS的指⽰，说你已经到达，那么四周看看，应该在⼤约⼀个⾜球场⼤⼩的⾯积内发现你的⽬标的。
在SA关闭时(⽬前是很少见的，但美政府计划将来取消SA)，精度能达到15⽶左右(GPS性能介绍上说的精度都给的是no SA 值，唬⼈的)。
⾼度的精确性由于系统结构的原因，更差些。
经纬度的显⽰⽅式⼀般都可以根据⾃⼰的爱好选择，⼀般有"hddd.ddddd","hddd*mm.mmm""，"hddd*mm"ss.s"""(其中的“*”代表“度”，以下同)地球⼦午线长是39940.67公⾥，纬度改变⼀度合110.94公⾥，⼀分合1.849公⾥，⼀秒合30.8⽶，⾚道圈是40075.36公⾥，北京地区纬在北纬40度左右，纬度圈长为40075*sin(90-40),此地经度⼀度合276公⾥，⼀分合1.42公⾥⼀秒合23.69⽶，你可以选定某个显⽰⽅式，并把各位数字改变⼀对应地⾯移动多少⽶记住，这样能在经纬度和实际⾥程间建⽴个⼤概的对应。
GPS 的小知识
本人在GPS领域学习了近三年，所以给大家介绍下GPS的一些基础知识，算是为GPS开源活动贡献一份力量。
有什么关于原理的东西，欢迎大家提问，共同讨论。
1. 为什么GPS接收机需要四颗星才能定位。
根据大家的常识，只要知道卫星的位置（卫星广播的电文中，播报了卫星的一些轨道参数，根据这些轨道参数，就可以计算出卫星的位置和速度，所以这个是已知的），再知道卫星到接收机的距离，在同一时间，只要有3颗卫星和3个距离，就可以解算出接收机的位置。
这样一来，似乎三颗卫星就能定位了。
但是大家要知道，卫星和接收机分别有自己的时钟，这两个时钟是不同步的。
而接收机测量距离的原理，是计算卫星信号的传播时延。
具体来说，就是卫星告诉你，我发这一帧信息的时间，然后接收机记录下，接收到这一帧的时间，通过计算这个时间差，乘以光速，就得到距离了。
但是接收机不知道卫星的时间是什么时候开始的，或者说这两个时间系统是不同步的，所以我们在解算的时候，需要另外一个观测量，来估算卫星和接收机之间的时钟差。
这样，由4个观测量（卫星到接收机的距离，因为这个距离受到种差的影响，并不准确，我们把它叫做伪距。
），4个卫星的位置，通过解一个4元的非线性方程，就能算出接收机的位置了。
2.当卫星数目大于4个的时候怎么办？如果大家观察接收机的输出，就知道接收机在空旷的环境下，通常能接收到6-1 0颗卫星的信号。
这样就有多于4个的伪距了，在这个时候，上面说的四元方程就不知一个解了。
但是接收机的位置肯定只有一个。
在这样的情况下，接收机一般使用最小二乘的方法，搜索出一个最佳位置，而这个位置，使得方程的误差最小。
具体关于最小二乘的原理，大家可以看看相关的估算理论的书籍。
3.为什么接收机在小于三个星的时候也能输出位置？有时候，大家观察接收机的输出时，会发现，同时跟踪的卫星只有3颗，可是依然有位置信息输出。
我并不清楚商业接收机是如何实现的。
但是有这么两个方法，一个是使用Kalman滤波，因为根据Kalman滤波中假定了系统方程，在状态量（位置和种差）并不完全可观测的情况下， Kalman滤波器可以权衡系统方程和现有的有限的观测量，估算出接收机位置，他像最小二乘一样，要求最测量数目要大于等于未知数数目。
GPS定位基本原理科普
GPS定位基本原理科普GPS定位技术已经成为我们日常生活中的一个重要部分，无论是导航系统、手机定位还是物流追踪，都离不开这项技术。
那么，GPS定位到底是如何工作的呢？本文将对GPS定位的基本原理进行科普解析。
一、GPS定位的基本原理1.卫星系统GPS全称为全球卫星定位系统(Global Positioning System)，是由美国政府开发和维护的一套卫星导航系统。
该系统主要由24颗运行于地球轨道上的卫星组成，这些卫星每天都以大约12000英里（19300公里）的高度绕地球运行。
2.测量距离GPS定位的基本原理是通过测量从接收器到卫星之间的距离来确定接收器的位置。
它通过接收来自至少4颗星的信号，然后计算每颗卫星与接收器之间的距离，最终确定接收器的位置。
3.三角定位法在确定接收器位置时，GPS采用了三角定位法。
三角定位法是利用接收器到卫星的距离构成的三角形，通过测量这些距离来计算接收器的位置。
当接收器接收到至少4颗卫星的信号后，它可以计算出与每颗卫星的距离，然后利用这些距离来确定自身的位置。
二、GPS定位的工作过程GPS定位的工作过程可以分为四个步骤：卫星发射、信号接收、测量距离和计算位置。
1.卫星发射GPS系统的卫星通过地球轨道上的导航卫星发射到太空中。
2.信号接收GPS接收器接收到卫星发射的信号。
这些信号是由卫星发射的无线电波构成的，它们携带有卫星的位置和时间信息。
3.测量距离接收器通过测量每颗卫星发射的无线电波到达接收器的时间差来计算与卫星的距离。
由于无线电波的传播速度可知，所以通过测量时间差可以计算出距离。
4.计算位置接收器接收到至少4颗卫星的信号后，它可以计算与每颗卫星的距离，然后利用三角定位法来确定自身的位置。
三角定位法是通过测量三个点之间的角度和距离来计算出第四个点的位置。
三、GPS定位的应用领域1.导航系统GPS定位技术广泛用于车载导航系统和手机导航应用中，为用户提供准确的位置和路线指引。
gps知识点
1 、GPS与BDS的异同（1）GPS属于美国；BDS属于中国。
（2）GPS空间星座部分由24颗中地球轨道卫星，分布在6个轨道上；BDS（北斗三号系统）空间段部分由段由27颗中地球轨道卫星和若干颗地球同步轨道卫星组成混合导航星座。
（3）BDS具备短报文通信服务，精密单点定位等功能；GPS没有这些功能。
（4）GPS提供的是WGS-84坐标；BDS提供的是CGCS2000坐标2. GNSS系统的组成：空间部分地面控制部分用户设备部分3. GPS卫星发送的信号是由载波、测距码和导航电文组成，GPS卫星信号取无线电波中L波段的两种不同频率的电磁波作为载波，但在载波上没有调制C/A码；4. GPS系统具有全天候实时性的导航（测速），定位、和定时功能，为用户提供精密的三维坐标、速度和时间。
5. GPS的用户部分具有：捕获GPS 信号；解译导航电文，测量信号传播时间；计算测站坐标，速度的功能，但不具备提供全球定位系统时间基准的功能，该功能由主控站提供；6、实现GPS定位至少需要4颗卫星。
7、在GPS测量中，观测值都是以接收机的天线相位中心位置为准的。
（观测时，需要对中、整平、量天线高）8、在进行GPS短基线静态相对定位时，通常会选用双差固定解。
9、RTK 是实时载波相位差分定位。
10、GPS采用测坐标系统是WGS84坐标系，GPS时；北斗系统采用的是CGCS2000坐标系11、GPS广播星历包括6个轨道根数，9个摄动参数、2个时间参数。
三、误差来源及消减措施1、从误差来源分析，GPS测量误差大体上可分为与卫星有关的误差，信号传播路经有关的误差，和与接收机有关的误差。
2、采用双频观测可消除电离层折射的误差影响。
3、对GPS信号来说，电离层是色散介质，对流层是非色散介质，双频改正的方法不能消除对流层延迟。
4、白天电离层影响比夜间大、低纬度地区（广州）比高纬度地区（哈尔滨）影响大。
5、夜间观测不影响观测精度，而且效果更好。
全球定位系统知识普及
第一章、定位原理 第 1 节 GPS 的 组 成GPS（ Global Positioning System）即 全 球 定 位 系 统 ，是 由 美 国 建 立 的 一 个 卫 星 导 航 定 位 系 统 ，利 用 该 系 统 ，用 户 可 以 在 全 球 范 围 内 实 现 全 天 候 、连 续 、实 时 的 三 维 导 航 定 位 和 测速；另外，利用该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。
GPS 计 划 始 于 1973 年 ， 已 于 1994 年 进 入 完 全 运 行 状 态 (FOC[2])。
GPS 的 整 个 系 统由空间部分、地面控制部分和用户部分所组成：•空间部分 GPS 的 空 间 部 分 是 由 24 颗 GPS 工 作 卫 星 所 组 成 ， 这 些 GPS 工 作 卫 星 共 同 组 成 了 GPS 卫 星 星 座 ， 其 中 21 颗 为 可 用 于 导 航 的 卫 星 ， 3 颗 为 活 动 的 备 用 卫 星 [3]。
这 24 颗 卫 星 分 布 在 6 个 倾 角 为 55°的 轨 道 上 绕 地 球 运 行 。
卫 星 的 运 行 周 期 约 为 12 恒 星 时 。
每 颗 GPS 工 作 卫 星 都 发 出 用 于 导 航 定 位 的 信 号 。
GPS 用 户 正 是 利 用 这 些 信号来进行工作的。
•控制部分 GPS 的 控 制 部 分 由 分 布 在 全 球 的 由 若 干 个 跟 踪 站 所 组 成 的 监 控 系 统 所 构 成 ，根 据 其 作用的不同，这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站。
主控站有一个，位于 美 国 克 罗 拉 多（ Colorado）的 法 尔 孔（ Falcon）空 军 基 地 ，它 的 作 用 是 根 据 各 监 控 站 对 GPS 的 观 测 数 据 ，计 算 出 卫 星 的 星 历 和 卫 星 钟 的 改 正 参 数 等 ，并 将 这 些 数 据 通 过注入站注入到卫星中去；同时，它还对卫星进行控制，向卫星发布指令，当工作 卫星出现故障时，调度备用卫星，替代失效的工作卫星工作；另外，主控站也具有 监 控 站 的 功 能 。
GPS相关基础知识
GPS相关基础知识1、定位导航技术的发展历史按照定位导航所依赖的参照物，定位导航技术的发展分为两个阶段：被动利用参照物阶段和主动建立参照物阶段。
被动利用参照物阶段主动建立参照物阶段空基导航系统地基导航系统定位导航技术被动利用参照物阶段：人类综合利用星历知识、指南针和航海表来进行导航和定位。
主动建立参照物阶段：二十世纪后，随着科学技术水平的不断提高，人类的思维从被动地利用宇宙中的参照物（如星体）扩展到主动地建立和利用人为的参照物来开发更精密的导航定位系统。
根据人为参照物的位置不同，主动阶段又可分为地基导航系统和空基导航系统。
地基导航系统：地基导航系统主要由在世界各地适当地点建立的位于地面的无线电参考站组成，接收机通过接收这些参考站发射的无线电电波并由此计算接收机到发射站的距离。
目前大约有100种不同类型的地基导航系统正在运行，其中最著名的有劳兰系统（Loran C /D）、奥米加系统（OMEGA）、甚高频全向无线电信标系统（VORTAC）等。
由于地基导航系统的无线电发射参考站都建立在地球表面上，因此它们只能用来确定物体的水平位置，即只能进行二维定位，给出位置的经纬度信息。
这是地基系统本身固有的缺陷。
为了对空间飞行器（如飞机、宇宙飞船、导弹等）进行精密导航，需要确定飞行器的三维位置（水平位置和高度）。
显然地基系统不能满足这种需要，于是人类就设想是否可以将无线电发射参考站建立在空中。
空基导航系统：1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星的成功发射使人类将无线电发射参考站建立在空中的设想成为现实，由此天基导航系统应运而生。
天基导航系统又称为卫星导航系统。
第一代空基导航系统有美国的海军导航卫星系统（NNSS）和前苏联的奇卡达卫星导航系统（Tsikada）。
第二代空基导航系统有美国的全球卫星导航系统（GPS）、前苏联建立现属于俄罗斯联邦的GLONASS系统、欧盟尚未投入使用的的伽利略系统(Galile o)。
GPS基本工作原理及基本常识
GPS基本工作原理及基本常识GPS系统是由美国军方建立起来的。
利用围绕地球的24颗卫星发射信号进行经纬度和高度的定位。
最早是为了应用在海军军舰进行海上定位使用。
GPS 实际上是Global Positioning System的缩写。
意思是全球定位系统，围绕地球的24颗卫星成互差120度的平面排列。
也就是说理想状态下我们同时应该能够接受到12颗卫星所传来的信号。
GPS卫星同时发射两种码，一种为P码，我们称之为细码，一种是C/A 码，我们称之为粗码。
P码的精度非常高，通常可以控制在误差3米以内，但只为军方服务。
而我们使用的为C/A码，精度在14米以内。
我们知道，如果知道两个坐标点，我们可以确定一个平面内的一点，如果知道三个坐标点我们就能够知道空间当中的任意一点位置。
而GPS可以利用三颗卫星进行经纬度X，Y的定位，而四颗卫星可以进行经纬度和高度X，Y，Z三维定位，四颗卫星三颗进行坐标定位，一颗卫星进行时钟矫正。
很多朋友问，买了GPS有没有后续费用问题，国外购买能不能在国内使用的问题等等。
首先GPS是没有后续费用的，这并不是说GPS是免费的，而是在你购买的时候购买费用里的一部分费用已经包括了你的使用费。
因此购买GPS后续可以一直使用下去，直到有一天美国军方宣布废气这套卫星。
另外，GPS本身是卫星接收产品，因此不牵扯到国内国外的兼容问题。
就像卫星电话一样，走到只要没有遮挡的地方就能接受到卫星信号，能接受到信号就能够正常使用。
只是部分地区可能会受到国家安全等因素而打开干扰信号从而影响定位精度问题，譬如前几年美国打阿富汗的时候，阿富汗地区的GPS信号一度误差非常大，但是误差大也不过是又原来的30米左右的精度变成了两三百米的精度误差。
还是能够正常使用的。
GPS除了具备测量经纬度和高度的作用以外，GPS还具有其他一些功能，比如利用上一次定位的坐标和这次定位的坐标差进行测速，利用两次坐标差进行方向的定位，利用行进轨迹进行里程的计算和面积的计算等等。
带你全面认识GPS
带你全面认识GPS带你全面认识GPS一、 GPS简介GPS是Global Positisoning System 的简称，即全球卫星定位系统。
这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。
这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。
此项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人，安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地。
全球定位系统(GPS)是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统 。
其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。
经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座布设完成。
二、 GPS系统的组成GPS全球卫星定位系统由三部分组成：空间部分：是由24 颗工作卫星组成,它位于距地表20200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗) ，轨道倾角为55°，使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星。
如右图示。
地面控制部分：由一个主控站，5个全球监测站和3 个地面控制站组成。
监测站均配装有精密的铯钟和能够连续测量到所有可见卫星的接受机。
监测站将取得的卫星观测数据，包括电离层和气象数据，经过初步处理后，传送到主控站。
主控站从各监测站收集跟踪数据，计算出卫星的轨道和时钟参数，然后将结果送到3 个地面控制站。
地面控制站在每颗卫星运行至上空时，把这些导航数据及主控站指令注入到卫星。
用户设备部分：接收GPS卫星发射信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作。
GPS接收机硬件一般由主机、GPS天线和电源组成。
三、 GPS的定位原理由于卫星的位置精确可知，在GPS观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置(X，Y，Z)。
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GPS相关知识
GPS实时轨迹是华米运动手表的一大亮点，通过内置的GPS模块，接收GPS卫星信号，记录实时轨迹、里程、海拔、步频、配速等运动数据。
那么GPS究竟如何工作呢？下面和大家一起了解一些GPS的相关知识。
1、GPS工作的基本原理
GPS是接收天空中的卫星信号实现定位的，GPS实际上是高大上的卫星接收机。
约有24颗GPS卫星比较均匀地分布在天空，并按照一定轨道快速运动。
这些卫星在天顶最近的位置也有两万多公里远。
GPS卫星一直发射电磁波信号，GPS接收机接收卫星信号，下载获得卫星的坐标数据（星历），再测量出GPS信号的传输时间，计算出卫星到接收机的距离（伪距）。
收到多个卫星坐标并测量出到这些卫星的距离，就能根据几何公式计算出GPS接收机的坐标。
一般而言，至少需要4个GPS卫星才能计算出接收机的三维位置。
2、手表GPS和手机GPS的区别
华米手表的GPS是独立GPS接收机，和手机GPS的基本工作原理是相同的，但在获得卫星位置数据的来源方面，有所不同。
手机可以从基站或者Wi-Fi通道，从附近基站正在工作的GPS接收机上，获得本来需要从卫星下载的卫星星历等数据，以及获得手机的大概位置。
这些数据能够让手机GPS更快、更准确定位。
但是，独立GPS接收机只能自己从卫星上下载这些数据，所以定位过程会更困难、更缓慢。
3、AGPS如何辅助手表定位
GPS卫星在天空的精确星历，卫星自己在实时广播，接收机可以下载获得，下载一份完整的星历需要至少30秒时间。
卫星还在实时广播其他更多的信息，用于提高位置精度。
如果别的GPS接收机上已经下载了卫星星历，把它拷贝到这台接收机上，就可以节省下载所需时间。
这就是辅助GPS，简称AGPS。
华米手表也开发了AGPS，在使用华米手表GPS定位之前，在手机上运行手表助手app，点击同步AGPS 数据，就可以帮助手表更快获取卫星星历，加快定位速度。
4、跑步轨迹为何出现漂移
一些朋友可能会遇到跑步轨迹出现漂移的情况，下面介绍一下哪些因素会导致GPS漂移。
GPS接收机是卫星接收机，GPS卫星离地面很远，GPS卫星发射信号功率最大几十瓦，GPS接收机收到的能量很低。
形象地比喻，就像在上海观测纽约的一盏几十瓦的灯泡的光线一样。
GPS接收机实际上是很难的一项技术，是二十世纪的人类十大发明之一。
如此微弱的信号，很容易受到遮挡和干扰。
所以，GPS的性能和环境关系非常的大。
天空被遮挡越多，能看到的卫星数量就越少，信号强度越弱，GPS工作就越困难。
佩戴者运动的因素：
GPS运动手表，还未定位成功就开始跑步，跑步过程中手臂不停地摆动，卫星信号反复被遮挡，并伴生出频率漂移，会加大解码卫星数据难度，GPS更难以成功定位。
如果已经定位，只是继续跟踪卫星，维持定位的需要的信号强度更低一些，仍然可以维持定位。
手表佩戴，人体本身对天空的遮挡，也是手表GPS信号更弱的一个重要因素。
GPS
环境因素：
在楼群中间，房间门窗边，山区峡谷里，密集的树林里等等，这些天空被严重遮挡的环境下，能接收到的GPS卫星数更少，卫星能量也更弱，就可能产生位置漂移，甚至无法定位。
根据经验，在天空完全没有遮挡的环境，GPS接收机处于最好的状态；在抬头看见的天空少于一半时，GPS就可能出现无法启动或者中断；在室内完全看不到天空的环境，则不能继续定位。
基于上面对GPS信号遮挡的分析，所以建议大家：
在热身时就可以先打开手表的跑步模式，等到手表GPS定位成功后再开始跑步。
选择在开阔地带等待定位，可以更快就定位。
在遮挡严重的地方，GPS则可能不定位或者信号中断。
5、关于华米手表的GPS优化
实际上，民用GPS的理论精度值为10米的量级，用GPS来做跑步不会很准确。
假设GPS定位点飘走了10米，这对我们普通跑步的同学来说，一步迈开就等于跑了10米，这就使得记录的跑步数据不准确。
这是目前GPS运动手表的一个弱点。
为了减少GPS精度造成的误差问题，华米的工程师们也在不停地优化和更新GPS的算法，GPS轨迹配合手表内部其他传感器，进行位置精度的再提高，等等。
这些基于GPS信号的户外运动追踪算法，都是采用了一些高大上的数学变换理论，例如小波变换、频域分析与滤波等技术，通过了大量的实际测试，反反复复优化各种参数，以尽可能还原真实的跑步数据。
最后，作为一款新近发布的运动手表，未来的道路还很漫长。
华米工程师们正在为GPS轨迹优化，跑步统计数据精准，进行大量的优化，期望给大家带来更好更完美的运动体验。