說起GPS定位，大家都加都非常熟悉，而中國(guó)國(guó)產(chǎn)定位服務(wù)，北斗衛(wèi)星定位，簡(jiǎn)稱BDS。作為后起之秀，目前也已經(jīng)走到了世界前沿位置，GPS/BDS定位系統(tǒng)，與歐洲的伽利略定位系統(tǒng)，俄羅斯GLONASS，目前正作為應(yīng)用最廣泛的四種定位服務(wù)，為大量民用/軍用設(shè)備提供支持，本文就簡(jiǎn)要探討下這些定位的服務(wù)的核心究竟是什么。
首先，要明白定位的核心數(shù)據(jù)來源于哪里？當(dāng)然是衛(wèi)星，也就是定位衛(wèi)星，設(shè)備要想獲取到自身的位置，至少需要在同一時(shí)間段內(nèi)接收到4個(gè)定位衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，才可以計(jì)算出自身的位置，為什么呢？核心在于距離計(jì)算，運(yùn)行在地外軌道中的定位衛(wèi)星，每時(shí)每刻都在不停歇得向全世界廣播自己的位置，坐標(biāo)等等核心信息，GPS芯片作為核心功能就是接收這些信息的工具，被用來接收并將這些數(shù)據(jù)全部解析整理出來。
第二，要明白為什么衛(wèi)星廣播的數(shù)據(jù)中的核心。在定位衛(wèi)星廣播數(shù)據(jù)中有很關(guān)鍵的一個(gè)信息-時(shí)間，衛(wèi)星上采用的是精度極其高的時(shí)鐘，來保證定位衛(wèi)星系統(tǒng)的同步性，而GPS設(shè)備作為地面設(shè)備，知道自身的時(shí)間后，就會(huì)出現(xiàn)關(guān)鍵的信息-時(shí)間差，可以根據(jù)自身的時(shí)間，減去接收到的信息中的時(shí)間（衛(wèi)星發(fā)送這條廣播信息的時(shí)間），得到的時(shí)間差就是這條信息在傳輸過程中的消耗時(shí)間，傳輸媒介是電磁波，那么自然使用光速作為理想?yún)?shù)，光速乘這個(gè)時(shí)間差，就可以得到當(dāng)前設(shè)備距離這個(gè)定位衛(wèi)星的距離。
第三：需要明白前文描述的距離數(shù)據(jù)，究竟怎樣被換算成了自己的坐標(biāo)，前文提到了，至少需要接收到4顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)才可以算出自身坐標(biāo)，在三維空間中，衛(wèi)星為一個(gè)點(diǎn)，已知其位置，且知道當(dāng)前設(shè)備距離衛(wèi)星的位置，那么符合距離衛(wèi)星這個(gè)位置的點(diǎn)就是一個(gè)圓，那么第二個(gè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，第三，四個(gè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，就是第二個(gè)，第三，第四個(gè)圓，這四個(gè)圓的相交點(diǎn)，就是那個(gè)同時(shí)滿足到四個(gè)衛(wèi)星的距離等于計(jì)算出來的距離的點(diǎn)，也就是三維空間中計(jì)算這個(gè)樣的點(diǎn)需要三組衛(wèi)星位置以及距離數(shù)據(jù)，所以要至少四個(gè)。但是最好能有更多組數(shù)據(jù)被接收，為什么？因?yàn)檎`差，衛(wèi)星哪怕使用的是精度最高的時(shí)鐘，也會(huì)有少許誤差，同時(shí)他自身的位置信息，也會(huì)有誤差，然后是數(shù)據(jù)，也就是電磁波在傳輸過程中，通過地球的電離層速度會(huì)跟光速有較大偏差，同時(shí)GPS自身的時(shí)間偏差接收速度偏差，計(jì)算時(shí)間耗時(shí)偏差等等，都會(huì)在計(jì)算中被放大很多倍，是真正的差之毫厘謬以千里，所以至少需要多引入一組或者多組數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是在計(jì)算中去矯正偏差的
然后是對(duì)這些年北斗崛起的感慨，1993年7月7日，著名銀河號(hào)事件，中國(guó)船只被美國(guó)切斷GPS服務(wù)，導(dǎo)致在印度洋迷失方向，只能停止航行，在美方壓迫下，接受其上船檢查的屈辱要求后，才得以返航。而后中國(guó)尋求與歐洲伽利略定位系統(tǒng)合作，但是歐洲只與中國(guó)有過短暫的親密期，隨著親華領(lǐng)導(dǎo)下臺(tái)以及美國(guó)壓力，尋求與伽利略系統(tǒng)的合作最后以被戲耍落幕。但是中國(guó)并沒有放棄，衛(wèi)星一顆一顆上，衛(wèi)星定位技術(shù)一次又一次改進(jìn)，從最落后一步一步走到最前面，中國(guó)的北斗系統(tǒng)終于為自己正名，目前定位精度在信號(hào)良好的情況下已經(jīng)能夠達(dá)到0.5m的級(jí)別，是全世界定位精度最高的系統(tǒng)。
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