何謂全球定位系統 -- Global Positioning System (GPS)
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何謂全球定位系統 -- Global Positioning System (GPS)
2007-03-12
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何謂全球定位系統 -- Global Positioning System (GPS)

GPS 是由美國政府所發展,整個系統約分成下列 3 部份:

1) 太空衛星部份

由 24 顆繞極衛星所組成,分成六個軌道,運行於約 20200 公里的高空,繞行地球一周約12小時。每個衛星均持續著發射載 有衛星軌道資料及時間的無線電波,提供地球上的各種接收機來應用。

2) 地面管制部份

這是為了追蹤及控制上述衛星運轉,所設置的地面 管制站,主要工作為負責修正與維護每個衛星能保持正常運轉的各項參 數資料,以確保每個衛星都能提供正確的訊息給使用者接收機來接收。

3) 使用者接收機

追蹤所有的 GPS 衛星,並即時地計算出接收機所在位置的座標、移動速度及時間,GARMIN GPS 即屬於此部份。

民間一般應用的,就是第 3 部份。使用者手機只需內建 GPS 模組及搭配導航地圖使用,使用時不需要另外付費。

計算原理

每個太空衛星在運行時,任一時刻都有一個座標值來代表其位置所在 (已知值),接收機所在的位置座標為未知值,而太空衛星的訊息在傳送過程中,所需耗費的時間,可經由比對衛星時鐘與接收機內的時鐘計算之,將此時間差值乘以電波傳送速度 (一般定為光速),就可計算出太空衛星與使用者接收機間的距離,如此就可依三角向量關係來列出一個相關的方程式。

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