您需要了解的有关 GPS 及其用途的所有信息

几乎所有智能设备都使用 GPS 来跟踪和监控您的位置以及远距离的其他身体活动。 它可以帮助您从 A 点导航到 B 点。

但是您知道，GPS 是如何做到这一点的，GPS 是如何工作的，以及它的其他用途是什么？

好吧，我们将在本文中讨论相同的内容。 让我们了解 GPS 系统的工作原理、用途、准确度以及接收器和模块的工作原理。

GPS简史

在太阳、月亮和星星的帮助下，人类已经练习了数百万年的导航。 GPS 全球定位系统是 20 世纪相同技术的进步，采用太空时代技术。

1957 年俄罗斯发射了第一颗 Sputnik 1 卫星，见证了 GPS 的首次亮相。此后不久，美国国防部开始探索潜艇导航的地理定位能力。

尽管 GPS 于 1983 年由美国政府向公众提供，但数据的控制权仍由政府自己掌握。 直到 2000 年，公司和公众才终于完全可以使用 GPS。

什么是 GPS，它是如何工作的？

GPS 或全球定位系统提供导航、定位和定时测量。 GPS 跟踪系统使用卫星、接收器和算法来同步各种位置、时间数据和速度。 GPS 系统的同步用于陆地、海上和空中旅行。

GPS 导航系统由美国政府管理，任何人都可以通过 GPS 接收器自由访问。 该系统由美国国防部放置在地球轨道上的 24 颗卫星组成的网络组成。

虽然 GPS 跟踪系统主要是为军事应用而制造的，但在 1980 年代它可供平民使用。

GPS的关键要素

GPS 跟踪系统由三个不同的元素组成，也称为分段。 这些部分共同为您提供位置信息。

构成印度 GPS 系统关键要素的三个部分是：

• 太空/卫星：第一个要素是在太空中绕地球运行的卫星。 这些卫星根据用户的地理位置和一天中的时间向用户传输数据信号。
• 地面控制：地面控制，也称为“控制部分”，由地面天线、主控站和地球上的监测站组成。 控制部分的活动包括操作和跟踪太空中的卫星以及监控它们的传输。 这些监测站遍布世界各大洲，包括欧洲、北美和南美、亚洲、非洲和澳大利亚。
• 用户设备：它是最终用户的 GPS 接收器和发射器设备。 其中包括智能手机、手表和其他远程信息处理设备等物品。

GPS 技术如何工作？

让我们通过了解其背后使用的技术和概念来详细了解 GPS 的工作原理。

GPS 跟踪系统采用一种称为三边测量的独特技术。 使用这种技术，您可以通过收集来自卫星的信号来计算速度、高度和位置，以确定输出位置的信息。

（注意：然而，“三边测量”这个词经常被误认为是“三角测量”，这是一种用于测量角度而非距离的技术。）

因此，简单来说，在太空中绕地球运行的卫星会发送信号，这些信号将通过位于地球表面附近或地球表面上的 GPS 设备进行读取和解释。 要计算准确位置，GPS 跟踪设备应该能够读取至少四颗卫星的信号。

在这些网络圈中，每颗卫星每天绕地球运行两次，同时发送一个独特的信号、时间和轨道参数。 GPS 跟踪设备可以在任何给定时间点读取来自六颗或更多卫星的信号。

因此，当 GPS 设备接收到单个卫星广播的微波信号时，它会计算 GPS 设备与卫星之间的距离。 但是，由于 GPS 只能计算与卫星的距离，单颗卫星不足以提供所需的位置信息。

此外，卫星不提供有关角度的任何信息，因此 GPS 设备选择的位置可能在地球表面的任何地方。

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GPS如何跟踪确切位置？

嗯，我们是在一个三维世界中，同样用于使用 GPS 确定确切位置。 让我们更好地理解这一现象。

每当卫星发送信号时，都会创建一个带有半径的圆圈，用于测量从 GPS 跟踪设备到特定卫星的距离。 同样，当第二颗卫星发送信号时，又会创建另一个圆圈。

这将位置缩小到两个点之一，由不同卫星创建的两个点相交。 现在再次，当第三颗卫星也发送信号时，可以在所有三个圆圈的交点处精确确定设备的位置。

但是，由于是三维世界，我们可以确定卫星发出的信号不是圆，而是球。 这三个球体的交点创建了两个交点，并且选择离地球最近的点作为 GPS 位置。

GPS技术的用途

今天，每个行业都将 GPS 跟踪系统用于不同的目的。 GPS 跟踪器每天用于计算准确的时间测量、位置跟踪、导航等。 让我们了解GPS的主要用途：

• 位置：帮助您确定精确的位置。
• 导航：允许您从一个位置到另一个位置。
• 跟踪：允许您持续监控人或物体的运动。
• 映射：帮助您为世界创建 GPS 地图。
• 计时：使您能够非常精确地进行时间测量。

GPS 使用示例

• 紧急情况：在紧急情况或自然灾害发生时，急救人员使用 GPS 跟踪系统来绘制、跟踪和预测天气。 它还有助于跟踪应急人员。 它确保在困难时期提供及时的援助以保护人们。

• 交通：在导航时，您可以使用路线优化等 GPS 功能，帮助您节省燃料和时间。 电子商务组织、配送品牌、物流公司等，使用 GPS 车辆跟踪系统来确保及时交付并提高生产力。

• 健康与健身：智能手表等可穿戴技术可跟踪您的身体活动，例如跑步。 这些 GPS 手表使用 GPS 追踪器来计算跑步或步行时的距离。

• 游戏： GPS 跟踪在现场游戏中非常重要。 它可以帮助来自不同国家的玩家合作和玩耍。 例如，在 Pokemon Go 游戏中，GPS 被用于在各个位置进行游戏。

• 军事： GPS 的主要用途之一是在军事中用于导航、引导、跟踪和监视部队、敌军、军事资产和导弹。 GPS 帮助军队确定空袭和军事行动的位置。

GPS系统的准确性

GPS 跟踪系统允许您定位、导航、映射和跟踪各个位置，但 GPS 跟踪器的准确度如何？

GPS 跟踪器在高楼、树木或建筑物等外部因素不会造成干扰的开阔区域工作得很好。 除此之外，GPS 定位的准确性取决于以下几个因素和变量：

• 物理干扰：由于大山、树木、建筑物等物理因素，GPS 跟踪系统计算的预计到达时间可能不准确。

• 高度： GPS 无法确定连接设备或智能手机的放置高度。

• 天气条件：暴风雨、暴雨或太阳风暴会对 GPS 跟踪系统产生直接影响。

• 卫星故障：卫星轨道模型中可能存在障碍，对 GPS 跟踪器的准确性产生负面影响。 但是，这种情况现在变得很少见了。

• 误算：当 GPS 跟踪设备使用的硬件设计不符合硬件规格时，可能会出现故障。

• 外部干扰： GPS 跟踪设备可能会面临由于欺骗或干扰设备造成的干扰。

如何使用假 GPS？

不想透露其真实位置的用户可以选择使用假 GPS。 要使用虚假 GPS 位置，请按照以下步骤操作：

• 从 Google Play 商店下载“Fake GPS Location-GPS Joystick”。
• 安装后，单击“设置位置”，并借助经度和纬度线选择假位置。
• 单击“开始 > 需要绘制权限 > 设置”。
• 单击其他应用程序上的“允许”选项，然后返回该应用程序。
• 单击“开始”以启用您的模拟位置。
• 转到您的手机“设置 > 关于”以找到内部版本号，继续点击它，直到您到达“开发者模式”。
• 返回“设置”>“开发人员选项”，然后在模拟位置下，单击“GPS 操纵杆”。
• 导航到“GPS 操纵杆”应用程序并点击“开始”。

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全球导航卫星系统 (GNSS) 概述

GNSS，即全球导航卫星系统，通过用于导航和确定定位测量的卫星网络广播轨道和时间信息。 这个卫星星座将时间和定位信息传输到 GNSS 接收器，这些接收器进一步用于确定精确位置。

GNSS主要由两部分组成：控制部分和用户部分。

控制部分是一个由遍布全球的监控、主控和数据上传站组成的网络。 当这些站接收到来自卫星的信号时，它们会在卫星声称的位置和轨道模型之间进行比较。

因此，在这些控制站，卫星的位置可以确保它们的轨道路径是准确的。 控制站还确保卫星处于最佳状态，以确保最佳精度。

现在，另一方面，用户部分由负责接收卫星信号的设备组成。 该设备使用至少四颗卫星的时间和轨道位置来确定位置。 为了解决和避免任何定时错误，用户段使用天线来接收和识别优质信号。

GNNS 的一些示例是美国的 NAVSTAR 全球定位系统 (GPS)、欧洲的伽利略和中国的北斗导航卫星系统。 此外，全球任何 GPS 系统的性能和效率都基于以下四个参数：

• 准确性
• 正直
• 连续性
• 可用性

GPS vs GNSS 设备 vs GPRS

以下是 GPS、GNSS 和 GPRS 之间的区别：

什么是 GPS 接收器芯片和模块？

GPS 芯片和模块可以为用户提供地球上任何地方的即时时间和位置信息。 GPS 接收器芯片提供有关经度、纬度和高度位置的信息。

GPS 接收器芯片旨在接收有关在给定时刻每颗卫星放置位置的信息。 这些相同的接收器用于汽车的 GPS 系统和自行车的 GPS 系统。 他们不断在电子地图上绘制汽车或自行车的位置变化，然后相应地提供到达输入目的地的方向。

大多数 GPS 接收器芯片都建立在以下三个组件之上。

• 天线：接收信号，具有抗干扰潜力。
• 接收器：它是将无线电信号转换为导航解决方案的处理器单元。
• 控制单元：它为接收器控制提供接口。 显示定位信息。

常见问题

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