全球定位系統(GPS)的定位原理基於以下關鍵點:
信號傳輸與接收。GPS衛星持續向地面傳送包含系統時間、時鐘校正值、衛星軌道數據以及世界協調時(UTC)等信息的導航電文。
三角測量技術。GPS接收機通過測量來自至少三個或三個以上GPS衛星的信號,利用這些信號到達時間(TDOA)的差異來確定距離。由於需要確定接收機的三維位置,因此至少需要三個衛星的信號。
距離測量。通過測量衛星信號從衛星到接收機的時間(或時間差),可以計算出衛星與接收機之間的距離。這種測量方法稱為偽距測量,因為實際測量的距離包含了信號傳播時間以及額外的誤差校正。
定位計算。接收機使用測量的偽距和衛星的位置信息,通過一系列計算,解出接收機的三維位置。
此外,GPS系統還利用了衛星原子鐘的高度精確性來進一步提高定位的準確性。總的來說,GPS的定位原理涉及了信號傳輸、三角測量技術、距離測量和定位計算等多個關鍵步驟。