3D微视频：GPS定位原理

　　GPS卫星在离地球2万多公里的轨道上运行，卫星在空中连续发送带有时间和轨道位置信息的导航信号，红色闪烁区域就为地面上的覆盖区域。区域内的GPS接收机能够接收到卫星A的信号，并且通过卫星信号从卫星A到达接收机的传送时间计算出其距卫星A的距离。但若知道卫星A的距离r1，还无法知道接收器的确切位置，因为在以A为球心，r1为半径的球面上都可能是接收点，因为已知接收点是在地面上，所以可能的位置只能此球面和地面的交线上，如红色的圈所示。但是，GPS接收机还需要进一步确定自己的位置，所以在GPS接收机的上空还需要两颗卫星（B和C），这时GPS接收机也同时接收到卫星B和C的信号，计算出其距卫星B和C的距离。已知，GPS接收机在地面上可能的位置如红色的圈所示，根据其距卫星B的距离r2，GPS接收机在地面上可能的位置如黄色的圈所示；根据其距卫星C的距离r3，GPS接收机的位置如绿色的圈所示，则GPS接收机位置在三圈的交点位置上。至此，接收点的确切位置已经能被完全确定下来了。而GPS接收机与卫星的距离等于传送时间乘光速，而光速很大，一个非常小的卫星信号时间差就会导致测量上的巨大误差，接收机需要使用第4颗卫星来确定时间，保证的是卫星和接收机在时间上同步，用来校正时间差。所以在六根轨道上均匀分布着总共24颗卫星（每根轨道四颗），24颗GPS卫星以12小时的周期环绕地球运行，这样就可以保证任何时刻在同一地点至少可以接收到四颗卫星的信号。以上就是GPS定位的原理。