卫星是如何实现定位的「卫星定位是怎么做到的」

卫星定位在我们生活中无处不在，你通过手机APP打车、叫外卖、收发快递都会用到卫星定位技术。卫星定位到底是怎么做到的呢？这跟爱因斯坦的广义相对论息息相关。

首先，我们要在地球上确定一个目标位置，需要三个空间坐标：经度、纬度和海拔。如果这个目标移动的话，你还得知道这个目标的时间信息：它在什么时间出现在什么位置。对于地球上的一个移动目标，我们需要确定它的位置就必须有四个坐标。拿美国的GPS来说，全球定位系统的工作原理，至少要有四颗卫星。这四颗卫星就是用来确定地球上目标的三个空间坐标和一个时间坐标的。

GPS的工作过程是这样的，GPS的四颗卫星都带着一个非常准备的原子钟，卫星不断地向全空间广播自己的时间信息和位置信息，你的手机在接收到这些信息之后，再用自己的时间信息跟其进行对比，就能分别算出自己跟四颗卫星的距离是多少。我们知道光速的恒定不变的，譬如你的手机收到一个卫星的时间信息是在1秒钟前，那手机就知道这条信息是经过了约30万千米的距离被自己收到的，再根据这颗卫星的位置，就能算出自己跟这个卫星的距离。但是一个卫星不够，因为在空间中与这颗卫星距离相同的点的集合，是一个以卫星坐标为球心的球面。这就需要比对其他几颗卫星的信息，这样一算下来，几个球面交会的点，就是手机所处的位置。这就是为什么至少需要四颗卫星才能定位，因为你有三个空间坐标和一个时间坐标，总共四个坐标需要确认。

GPS定位的过程，是被定位的目标通过接收卫星广播算出自己位置的过程。在一些没有手机网络信号的地方，定位信号却可以被手机接收到，这是因为你的手机信号是靠地面基站接收的，而定位信号来自卫星。GPS卫星全球有29颗，这是为了保证不论你在地球上的什么位置，至少能接收到来自四颗卫星的信号。

爱因斯坦的广义相对论是在卫星定位系统中至关重要，根据广义相对论，光在地球引力的作用下，走的不是直线，因为手机在计算跟卫星距离的时候，必须把光线走曲线的影响算进去。这个影响虽然不大，但是如果不算它，你的定位会有200米以上的误差，这个误差在城市里估计能错开两个街道，这对我们日常使用来说就太不精确了。

卫星定位的基本原理是什么？

GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。

卫星定位系统是一种使用卫星对某物进行准确定位的技术，它从最初的定位精度低、不能实时定位、难以提供及时的导航服务，发展到现如今的高精度GPS全球定位系统，实现了在任意时刻、地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以便实现导航、定位、授时等功能。

卫星定位可以用来引导飞机、船舶、车辆、以及个人，安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地。卫星定位还可以应用到手机追寻等功能中。

扩展资料：

全球定位系统的主要用途：

1、陆地应用，主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、市政规划控制等；

2、海洋应用，包括远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等；

3、航空航天应用，包括飞机导航、航空遥感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。

参考资料来源：百度百科——卫星定位

GPS定位的基本原理是什么？

GPS系统定位的基本原理是利用测距交会确定点位。一颗卫星信号传播到接收机的时间只能决定该卫星到接收机的距离， 但并不能确定接收机相对于卫星的方向，在三维空间中，GPS接收机的可 能位置构成一个球面；

当测到两颗卫星的距离时，接收机的可能位置被确 定于两个球面相交构成的圆上；当得到第三颗卫星的距离后，球面与圆相 交得到两个可能的点；第四颗卫星用于确定接收机的准确位置。因此，如 果接收机能够得到四颗GPS卫星的信号，就可以进行定位；当接收到信号 的卫星数目多于四个时，可以优选四颗卫星计算位置。

扩展资料：

GPS全球定位系统采用多星高轨测距体制，以距离作为基本观测量，通过对4颗卫星同时进行伪距测量，即可推算出接收机的位置。由于测距可在极短的时间内完成，即定位是在极短的时间内完成的，故可用于动态用户。

现代测距实质上是使用无线电信号测量其传播时间来推算距离。可以测量往返传播延迟，也可以测量单程传播延迟。往返传播测距即主动测距，要求卫星与用户均具备收发能力。对用户来说，这不仅大大增加了仪器的复杂程度，而且从隐蔽性来看也是十分不利的，因为发射信号易造成暴露。单程测距（即被动测距）则在很大程度上避免了上述的缺点。

但单程测距要求卫星与用户接收机的时钟同步。如果两个时钟不同步，那么在所测量的传播延时时间中，除了因卫星至用户接收机之间距离所引起的传播延迟之外，还包含了两个时钟的钟差。要达到卫星与用户时钟同步，在实际工作中很难做到，但可通过适当方法解决。