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    广西11选五遗漏值夕餐 www.54f9.com 详解GPS工作原理:除了汽车导航还能做什么?

    2015-08-05 00:10
    老猫
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      开车最难过的就是迷路。不过自从有了GPS,很多道路问题都能迎刃而解,它可以部署在汽车导航系统或便携式导航设备里,也可以部署进汽车中控台,甚至是车主的智能手机里,只需打开地图,你就能轻松的知道自己在什么位置。不过,如果汽车导航界面做的比较粗糙,输入数据就会比较麻烦,特别是在驾驶汽车的过程中,会很难完成地址的输入操作。

      本文将给大家介绍下什么是GPS,它可以为汽车做些什么,未来它又会有哪些可能的用途。GPS会让你更加安全地驾驶,帮助你了解周边交通情况,寻找附近的服务,甚至还可以帮助商店推销服务。

      GPS是如何工作的(可能比你想知道的还要多)

      从1994年开始,地球上空就出现了24颗GPS卫星,他们被分成了六组,在1.3万英尺的高空中围绕地球飞行。它们是同步轨道卫星,但并不是静止的,而是以每小时8千英里的速度从西向东飞行,每天可以绕地球两次。每颗卫星上搭载了原子钟,并且不断报告:

      伪随机码:每颗卫星的ID

      星历数据:当前日期和时间,卫星是否健康或不健康(“不健康”可能意味着卫星正在重新定位或重新校准,不是指它飞走了)

      年鉴数据:定位卫星在什么时间到达什么位置的数据(每个GPS卫星都有年鉴数据)

      GPS内部的接收器会从卫星捕捉到达时间(TOA)和飞行时间(TOF)。给定光速(恒定),以及信号在什么时候、什么地方发生,GPS接收器便会计算出你的车、你的便携式导航仪、徒步GPS,或是智能手机在地球上哪个位置。当设备沿着高速公路移动,它还会计算行驶速度和罗盘航向,不过GPS的速度通?;岜绕道锍瘫硐允镜氖彼俾赣⒗?。行驶数据会呈现在导航系统里。卫星信号从地球大气层从40-600英里高空穿过电离层,会产生延迟;而GPS系统会应用校正因子。

      一般而言,我们需要三个GPS信号来确定(三角定律)接收器的位置,然后用第四个信号来计算高度。当然,接收器接收的卫星数量越多(最多应该是十二个,因为一共二十四颗卫星,另外十二个在地球的另一边),定位的质量就会越高。如果原子时钟不准确,或是其他不准确的信息进入,GPS可以进行修正。

      第一颗GPS卫星是在1978年发射升空的,目前很多GPS卫星都能很好地运行,工作时间长达十年。他们的重量约为2千磅(按地球上重量计),如果算上支持卫星动力的太阳能电池板的话,长度可以达到17英尺。这些卫星的发射器能超过产生不到50瓦特的输出,当然,很多新的卫星也在开发,发射,全世界很多国家现在都有自己的GPS卫星。

      

      更加新一些的GPS系统(接收器在地球上)定位会更加准确,而且能够定位更小的对象,价格也更便宜,它们甚至还能定位室内GPS接收器。美国国防部高级研究计划局曾经展示过一个芯片,它比一美分硬币还要小,但是却内置了三个陀螺仪,三个加速度计,以及一个内置时钟(见上图)?;褂衅渌恍┭芯咳嗽笨⒘撕芏嗉际?,目的是提升GPS计时功能和卫星时钟的准确度。这些研究的主要目的,是让昂贵的GPS系统能够进一步提升准确度,并且能够把这种准确度应用在普通人的汽车中控系统里面。

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