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卫星导航,全球定位系统

卫星导航,全球定位系统

全球定位系统由24颗卫星组成,但只有4颗对于定位必须是可见的。

地理

关键词

卫星导航, 卫星, 导航, 全球定位系统, 定位, 距离测量, 海拔, 国内, 军队, 地理

相关附加项

场景

卫星导航

定位

  • 接收器 - 定位是通过三角测量进行的:来自三颗不同的卫星的接收器的距离决定了它在地球表面的位置。实际上,为了使测量的精确度更高,需要有第四颗卫星来测量海拔。

距离测量

  • s
  • 卫星
  • 接收器
  • 流逝的时间 - 由卫星发射的信号编码发射时间,接收器用它来与接收时间进行比较,计算信号到达的时间。由此,卫星和接收器之间的距离也能计算出来。

动画

旁白

全球定位系统(GPS)的初步开发是在冷战期间为军事目的而启动的。1983年,苏联击落了一架进入他们领空的韩国民用飞机。为了防止这样的悲剧再次上演,美国总统罗纳德·里根下令开发一个可供民用的系统。全球定位系统的第一颗卫星于1989年发射,1993年发射了第24颗卫星。GPS卫星在地球上空20200千米的地方沿六个轨道运行。

定位是通过三角测量进行的:接收器根据其发射的信号确定卫星的距离。第一颗卫星在地球表面画一个圆弧。这个弧的每个点都位于离接收器距离相同的地方。第二颗卫星画另一个圆弧;接收器位于这两个圆弧交集的某处。接收器的位置能够通过使用第三颗卫星来准确确定。实际上,为了使测量的精确度更高,需要有第四颗卫星来测量海拔。

距离测量基于以下原则:卫星发射的信号编码发射时间,接收器用它来与接收时间进行比较。之后,它计算信号到达的时间。信号以光速运行,差不多每秒300000千米。比如,如果在信号发射和接收之间有0.1秒的时间,那么距离大概是30000千米。实际上,计算的过程更加复杂,因为根据阿尔伯特·爱因斯坦的相对论,时间是受运动影响的。

今天任何人都可以使用便宜的GPS接收器。大多数手机也有GPS接收器。除了民用,军事用途也非常重要,因为在现代战争中,高准确性对于将平民伤亡减至最小至关重要。高科技导弹和巡航导弹能够连续不断地测量它们的位置并能相应地调整它们的弹道。

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