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gps的工作原理动画
最佳答案:
GPS即全球定位系统,其工作原理可通过这样的动画呈现:
在太空中,分布着多颗GPS卫星,它们如同勤劳的信使,不断向地球发射包含自身位置和时间信息的信号。动画里,这些卫星有序运行,信号如射线般射向地球表面。
地面上,有一个GPS接收机,比如安装在汽车或手机里。当接收机接收到至少3颗卫星的信号时,一场精准的定位计算就开始了。动画以直观图形展示计算过程:信号从卫星到接收机有传播时间,由于信号传播速度已知(光速),根据传播时间能算出卫星到接收机的距离。
以卫星为中心,以算出的距离为半径,在三维空间里画球体。3颗卫星就能画出3个球体,这3个球体相交于两个点,其中一个点不符合实际情况被排除,剩下的那个点就是接收机的精确位置。
若能接收到4颗或更多卫星信号,定位精度会更高,还能计算出海拔高度等信息。动画通过生动的图形、线条变化,清晰展示GPS从卫星发射信号,到接收机接收并计算,最终实现精准定位的工作原理。
GPS的定位原理
GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。如下图所示,假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机,可以测定GPS信号到达接收机的时间△t,再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式:上述四个方程式中待测点坐标x、 y、 z 和Vto为未知参数,其中di=c△ti (i=1、2、3、4)。
di (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4到接收机之间的距离。
△ti (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的信号到达接收机所经历的时间。
c为GPS信号的传播速度(即光速)。
四个方程式中各个参数意义:
x、y、z 为待测点坐标的空间直角坐标。
xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4在t时刻的空间直角坐标,
可由卫星导航电文求得。
Vt i (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的卫星钟的钟差,由卫星星历提供。
Vto为接收机的钟差。
由以上四个方程即可解算出待测点的坐标x、y、z 和接收机的钟差Vto 。