了解GPS定位的原理详情 gps工作原理及定位方法 _云知道

GPS使用卫星测量当前位置，用于许多地方，包括地图应用程序和汽车导航系统，已成为现代人生活不可或缺的系统。巴托斯·西卡诺夫斯基（Bartosz Ciechanowski）先生创建了一个网站易于理解的解释了GPS的位置测量机制。
GPS – Bartosz Ciechanowski
https://ciechanow.ski/gps/
? 如何测量平面上的位置
Ciechanowski首先准备了一个由绿、蓝、红三个点组成的平面，而不是地球，并解说了平面上黄色人偶测量自身位置的方法。

测量平面上的位置所需的信息是“绿、蓝、红点的位置”和“绿、蓝、红点到人偶的距离” 。测量“点和人偶的距离”后，以各个点为中心，画以“点和人偶的距离”为半径的3个圆，圆的交点就是人偶的位置。这种以距离为基础求位置的方法被称为三边测量（trilateration survey），是GPS位置测量的基础。

谁都知道，把距离除以时间就能算出速度，把时间乘以速度就能算出距离。利用这个法则的话，可以利用速度恒定的“声音”等计算距离。例如，如果建立“人偶发出的声音到达的时候各点发光”的结构，人偶通过测量从“自己发出声音的时机”到“各点发光的时机”的时间，可以导出到各点的距离。

通过如上所述导出距离，只要知道“发出的声音到达点的时间”，就可以使用三边测量确定位置。现在，无需测量距离即可确定位置。

但是，如下所示，存在2个人偶的情况下，无法判别点是对哪个人偶发出的声音反应而发光的，很难算出位置。两个人偶同时发出声音可能很少见，但是如果和实际的GPS一样有几十亿个对象存在的话，容易产生多个对象同时发出声音的状况，位置的测量会变得困难。

解决这个问题的明智方法不是利用“自己发出的声音”而是利用“点发出的声音” 。这样的话，即使数十亿的人偶同时寻求位置信息，也不会与其他人偶干涉，可以寻求位置信息。但是，在利用“点发出的声音”的情况下，新的操作需要“将自己的时钟和点的时钟校准” 。
利用“自己发出的声音”的时候，可以用自己的时钟测量“自己发出声音的时机”和“各点发光的时机”，所以没有必要对准时钟。但是，在利用“点发出的声音”的情况下，“点发出声音的时机”需要用点的时钟来测量，“声音到达自己的时机”需要用自己的时钟来测量。因此，如果两者的时钟不完全一致，就无法计算出正确的距离，无法测定位置信息。

事实上，这种对时制问题也有一个聪明的解决方案。如果三个点的时钟完全同步，然后同时发出声音，则当人偶的时钟偏移时，三个圆不会在一个位置相交，半径基于“听到声音的时间”计算的距离，但只有当时钟完全匹配时，三个圆圈才会在一个位置相交。换句话说，即使自己的时钟不准，如果你调整时钟，使三个圆圈在一个地方相交后，你听到所有三个点发出的声音，你可以测量自己的位置，同时调整时间。