位置信息獲取

位置信息獲取目錄CONTENTS一、位置信息獲取一、位置信息獲取我們只需要使用一臺(tái)GNSS接收機(jī)便能定位我們自己在地球空間中的位置。但導(dǎo)航定位系統(tǒng)采用大地坐標(biāo)系，大地坐標(biāo)系是以地球橢球赤道面和大地起始子午面為起算面并依地球橢球面為參考面而建立的地球橢球坐標(biāo)系。它是大地測(cè)量的基本坐標(biāo)系。其大地經(jīng)度L、大地緯度B和大地高H為此坐標(biāo)系的3個(gè)坐標(biāo)分量。位置信息獲取利用導(dǎo)航定位接收機(jī)，導(dǎo)航定位系統(tǒng)就可以知道我們?cè)诘厍蚩臻g的的位置（B,L,H）。GPS定位，其實(shí)就是用4顆已知位置的衛(wèi)星用來(lái)確定GPS接收機(jī)的位置。位置信息獲取圖中的GPS接收器為當(dāng)前要確定位置的設(shè)備，衛(wèi)星1、2、3、4為本次定位要用到的四顆衛(wèi)星:已知Position1、Position2、Position3、Position4分別為四顆衛(wèi)星的當(dāng)前位置（空間坐標(biāo)）；已知d1、d2、d3、d4分別為四顆衛(wèi)星到要定位的GPS接收器的距離。待求Location為要定位的衛(wèi)星接收器的位置。位置信息獲取那么定位的過(guò)程，簡(jiǎn)單來(lái)講就是通過(guò)一個(gè)函數(shù)GetLocation(),從已知的[Position1,d1]、[Position2,d2]、[Position3,d3]、[Position4,d4]四對(duì)數(shù)據(jù)中求出Location的值。Location=GetLocation([Position1,d1],[Position2,d2],[Position3,d3],[Position4,d4]);運(yùn)行于宇宙空間的GPS衛(wèi)星，每一個(gè)都在時(shí)刻不停地通過(guò)衛(wèi)星信號(hào)向全世界廣播自己的當(dāng)前位置坐標(biāo)信息。任何一個(gè)GPS接收器都可以通過(guò)天線很輕松地接收到這些信息，并且能夠讀懂這些信息（這其實(shí)也是每一個(gè)GPS芯片的核心功能之一）。這就是Position1、Position2、Position3、Position4位置信息的來(lái)源。位置信息獲取d1、d2、d3、d4這些距離信息從哪里來(lái)？我們已經(jīng)知道每一個(gè)GPS衛(wèi)星都在不辭辛勞地廣播自己的位置，那么在發(fā)送位置信息的同時(shí)，也會(huì)附加上該數(shù)據(jù)包發(fā)出時(shí)的時(shí)間戳。GPS接收器收到數(shù)據(jù)包后，用當(dāng)前時(shí)間（當(dāng)前時(shí)間當(dāng)然只能由GPS接收器自己來(lái)確定了）減去時(shí)間戳上的時(shí)間，就是數(shù)據(jù)包在空中傳輸所用的時(shí)間了。知道了數(shù)據(jù)包在空中的傳輸時(shí)間，那么乘上他的傳輸速度，就是數(shù)據(jù)包在空中傳輸?shù)木嚯x，也就是該衛(wèi)星到GPS接收器的距離了。數(shù)據(jù)包是通過(guò)無(wú)線電波傳送的，那么理想速度就是光速c，把傳播時(shí)間記為Ti的話，用公式表示就是：di=c*Ti(i=1,2,3,4);這就是di(i=1,2,3,4)的來(lái)源了。位置信息獲取為什么要必須要四對(duì)參數(shù)？三維空間中，在理想情況下，三對(duì)位置和距離這樣的數(shù)據(jù)就可以確定一個(gè)點(diǎn)了，也就是說(shuō)理想情況下只需要三顆衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)GPS定位。但是事實(shí)上，必須要四顆。因?yàn)楦鶕?jù)上面的公式，di是通過(guò)c*Ti計(jì)算出來(lái)的，而我們知道c值是很大的（理想速度即光速），那么對(duì)于時(shí)間Ti而言，一個(gè)極小的誤差都會(huì)被放大很多倍從而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)果無(wú)效。也就是說(shuō)，在GPS定位中，對(duì)時(shí)間的精度要求是極高的。同時(shí)，由于速度c也會(huì)受到空中電離層的影響，因此也會(huì)有誤差;再者，GPS衛(wèi)星廣播的自己的位置也可能會(huì)有誤差。其他等等一些因素也會(huì)影響數(shù)據(jù)的精確度?？傊瑪?shù)據(jù)是存在誤差的。這些誤差可能導(dǎo)致定位精確度降低，也可能直接導(dǎo)致定位無(wú)效。GetLocation（函數(shù)）中多用了一組數(shù)據(jù)，正是為了來(lái)校正誤差，保證定位有效。位置信息獲取前面說(shuō)在進(jìn)行位置計(jì)算時(shí)都是用的空間坐標(biāo)形式表示，但是對(duì)GPS設(shè)備及應(yīng)用程序而言，通常需要用的是一個(gè)[經(jīng)度，緯度，