標題: [知識] 全球定位系統GPS到底是什麼？ [打印本頁]

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作者: 流雲     時間: 2010-4-3 09:16 AM    標題: [知識] 全球定位系統GPS到底是什麼？



GPS（Global Positioning System），中文為全球定位系統，是由美國國防部於70年代開始開發、建制和維護，於1994年完成的全球定位系統，當時主要是針對軍事用途所計畫建造的系統。GPS的整個系統主要由以下3個部份組成。

一.太空衛星
GPS的衛星共有24顆，各自分佈在20200公里的高空，這24顆衛星分為6個軌道面每個軌道與赤道傾斜55度，每個軌道面有4顆衛星，全天候24小時不受天候影響持續發射載有衛星軌道資料及時間的無線電波，提供給地球上的各種接收機來應用。

二. 地面控制站
在地球上有一個主地面控制站，5個監測站各分佈在夏威夷、亞森欣島、迪亞哥加西亞、瓜加林島、科羅拉多州，還有3個地面控制站。這些控制站（監測站）主要的工作是負責修正與維護每一顆衛星，讓衛星能夠保持正常的運轉，以確保每個衛星都能提供正確的訊息給使用者，以及追蹤所有衛星的運行位置、時間、氣象資料及電離層資料等。

三.接收器
接收器主要是追蹤和接收衛星的訊號，其運作模式只接收，不具備發射功能。接收器接收來自2萬公里高空的衛星訊號，各種接收器依照不同的目的而有不同的定位能力，計算出接收器所在位置的座標、移動速度及時間，現今相當普及的汽車導航系統就是屬於這個部份。


衛星定位的基本原理
簡單的說GPS是利用基本的三角定位原理來得知接收器的位置。每一個衛星在運行時，任何一個時間點都有一個己知的座標值來代表它的所在位置，而GPS接收器的所在位置座標是未知的，衛星在發出訊號中所耗費的時間可經由衛星時間與接收器的時間比對，再乘以電波傳送速度而計算出衛星與接收器間的距離。要得到基本的經緯度平面座標至少要接收到3顆衛星的訊號，而接收到四顆衛星的訊號就可得到經度緯度座標及高度的三度空間資訊。衛星導航在接到衛星傳送的定位資料，再比對內建的電子座標地圖，就能得知該衛星導航（接收器）的正確位置了。

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