說到GPS定位
其實現代已經稱為GNSS了
除非你的接收器是很早期的 才會只接收單GPS衛星
GNSS 是各大系統組合而成的稱呼
GPS 美國 全球定位系統
GLONASS 俄羅斯 全球導航衛星系統
Galileo 歐盟 伽利略系統
Beidou 中國 北斗星導航定位系統
日本 印度 等等 統稱為GNSS
現在的導航定位幾乎都有機會收到這些衛星
偏題了
先說GPS這件事
必須要有三個東西
衛星(接收與發射) 地面控制站(對衛星發出控制命令) 使用者(接收衛星訊號)
先說定位
一定是有人發出訊號
有人接收
發出訊號的就是衛星 而衛星發出的訊號並無指向性
是一種廣波 全世界只要在它涵蓋範圍的人都接收到他的訊號
而廣波內的GPS訊號
又分為C/A碼(民用電碼) M碼(軍用碼) L1、L2、L5載波
平平是訊號 為什麼要分這得多
讓我娓娓道來
基本上就是波長跟頻率的差異導致他們的功能不同
以下要搭配原子鐘的基本頻率10.23MHZ去看
C/A碼 頻率是10.23/10=1.023MHZ (就想像1秒鐘有人打你的頭一千次)
我們又得知光速=頻率*波長 得知 C/A碼波長約300M
想像著有人拿一支300米長的尺從外太空量到你的位置
測距精度大約為波長的1/10~1/100
而這個東西 接收的頻率非常高
所以一般導航 就是用此電碼來導航
不要再說導航不準了 他們定位精度就是3~30M
那再來解釋一下L1
這是一般測量再用的載波
定位精度可達公分及
頻率是154*10.23MHZ=1575.42MHZ
波長大約19公分就不換算了
想像有人從衛星高度拿著一支尺每19公分一直量到你的位置
這就是他的精度
解釋完了定位精度
我們再來解釋如何定位
衛星是以距離的後方交會來定位
地面接收器 接收4顆衛星求解
(X,Y,Z,T)四種參數四個未知數四個方程式求解
有人說三顆也可以 也不算全對
因為在三顆衛星定位時會產生兩個交點 必須要除錯才能定位
定位時接收器還要解算誤差種類
電離層 對流層 時鐘誤差等等
才會是最後你的正確位置
簡單來說就是定位公式去解聯立