為什么GPS定位至少要4顆衛(wèi)星？
GPS定位技術(shù)相當(dāng)成熟，已經(jīng)滲透到我們生活的各個方面，例如地圖，導(dǎo)航等應(yīng)用，很多人天天會用到。但是要講到GPS原理，非專業(yè)人士很難說清楚。這里有個非常專業(yè)的問題：為什么GPS定位至少要4顆衛(wèi)星?下面由小編來說一說。
下方高能，有可能造成腦細(xì)胞大量死亡，請閱讀者做好心理準(zhǔn)備。請未成年人在家長的陪同下觀看此文，如果出現(xiàn)腦子疼，及時終止閱讀。
GPS接收端的緯度、經(jīng)度、高度都是經(jīng)過了計算得來的。兩個球面確定一個圓，三個球面(一個球面+一個圓)可以確定兩個點，排除一個不在地面的點，就得到唯一的確定位置了。但確定球面半徑是利用衛(wèi)星信號傳輸?shù)浇邮战K端的時間差，所以需要第4顆衛(wèi)星提供相對零點作時間的參照系。
假設(shè)t時刻在地面待測點上安置GPS接收機(jī)，可以測定GPS信號到達(dá)接收機(jī)的時間△t，再加上接收機(jī)所接收到的衛(wèi)星星歷等其它數(shù)據(jù)可以確定以下四個方程式：
上述四個方程式中x、y、z為待測點坐標(biāo)，Vto為接收機(jī)的鐘差為未知參數(shù)，其中di=c△ti，(i=1、2、3、4)，di分別為衛(wèi)星i到接收機(jī)之間的距離，△ti
分別為衛(wèi)星i的信號到達(dá)接收機(jī)所經(jīng)歷的時間，xi 、yi 、zi為衛(wèi)星i在t時刻的空間直角坐標(biāo)，Vti為衛(wèi)星鐘的鐘差，c為光速。
由以上四個方程即可解算出待測點的坐標(biāo)x、y、z 和接收機(jī)的鐘差Vto。
這時候就有人說了，干嘛要四顆衛(wèi)星呢，三顆不就夠了嗎?想想還蠻有道理的，三個球面，交匯于一點，不就可以定出接收機(jī)所在的位置了嗎?但是實際上，GPS接收器在僅接收到三顆衛(wèi)星的有效信號的情況下只能確定二維坐標(biāo)即經(jīng)度和緯度，只有收到四顆或四顆以上的有效GPS衛(wèi)星信號時，才能完成包含高度的3D定位。
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