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面試題：GPS定位一個點，至少需要幾個衛星？

阿新 • • 發佈：2019-01-08

題目描述

GPS全球衛星定位系統，定位地球上的一個點，至少需要幾個衛星？為什麼？

GPS系統組成

  1. 空間部分：21顆工作衛星，3顆備用衛星。
  2. 地面支援系統：1個主控站，3個注入站，5個監測站。
  3. 使用者裝置部分：接收GPS衛星發射訊號，以獲得必要的導航和定位資訊，經資料處理，完成導航和定位工作。GPS接收機硬體一般由主機、天線和電源組成。

GPS定位原理

這裡寫圖片描述

(x1−x)2+(y1−y)2+(z1−z)2−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√+c(vt1−vt0)=c△t1

(x2−x)2+(y2−y)2+(z2−z)2−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−√+c(vt2−vt0)=c△t2

(x3−x)2+(y3−y)2+(z3−z)2−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√+c(vt3−vt0)=c△t3

(x4−x)2+(y4−y)2+(z4−z)2−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√+c(vt4−vt0)=c△t4
變數 意義
(xi,yi,zi) 衛星i在t時刻的空間直角座標
vti 時鐘差



由以上四個方程即可解算出待測點的座標x、y、z 和接收機的鐘差Vto 。

GPS定位精度

  1. 基站精度為平均200米左右，視運營商基站覆蓋範圍而定。
  2. WIFI精度為20米左右。GPS精度最高，為10米左右（取決於晶片）。
  3. 在戶外，先開啟GPS再進行定位，結果較準。但GPS比較費電，且在室內不可用。

答案

4個衛星，因為除了座標系3個變數，還需要同步時間（計算時間差）。

參考連結

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