現在，gps定位逐漸用于商業，例如車載定位等，主要用途是防止車被盜。裝了gps定位監控體系，不管車在哪里你都能找到，現現新疆GPS在小偷都不會偷盜帶有監控的車子了，十分安全高效。那么，gps定位原理是什么呢？下面，小編詳細說說。

 

　　GPS定位，實際上便是經過四顆已知方位的衛星來確認GPS接收器的方位。
如上圖所示，圖中的GPS接收器為當時要確認方位的設備，衛星1、2、3、4為本次定位要用到的四顆衛星:
· Position1、Position2、Position3、Position4分別為四顆衛星的當時方位（空間坐標），已知
· d1、d2、d3、d4分別為四顆衛星到要定位的GPS接收器的間隔，已知
· Location 為要定位的衛星接收器的方位，待求
那么定位的進程，簡單來講便是經過一個函數GetLocation(),從已知的[Position1,d1]、[Position2,d2]、[Position3,d3]、[Position4,d4]四對數據中求出Location的值。
Location=GetLocation([Position1,d1],[Position2,d2],[Position3,d3],[Position4,d4]);
為什么必需要4對參數呢？那下面咱們就來一同探求一下。
實際上，運轉于宇宙空間的GPS衛星，每一個都在時間不停地新疆GPS經過衛星信號向全世界播送自己的當時方位坐標信息。任何一個GPS接收器都能夠經過天線很輕松地接收到這些信息，并且能夠讀懂這些信息（這其實也是每一個GPS芯片的中心功用之一）。這便是這些方位信息的來歷。

咱們現已知道每一個GPS衛星都在不辭辛勞地播送自己的方位，那么在發送方位信息的一同，也會附加上該數據包宣告時的時間戳。GPS接收器收到數據包后，用當時時間（當時時間當然只能由GPS接收器自己來確認了）減去時間戳上的時間，便是數據包在空中傳輸所用的時間了。
知道了數據包在空中的傳輸時間，那么乘上他的傳輸速度，便是數據包在空中傳輸的間隔，也便是該衛星到GPS接收器的間隔了。數據包是經過無線電波傳送的，那么抱負速度便是光速c，把傳播時間記為Ti的話，用公式表明便是：
di=c*Ti(i=1,2,3,4);
這便是di(i=1,2,3,4)的來歷了。
這個函數是我為了說明問題而虛構的，事實上未必存在，可是一定存在這樣類似的運算邏輯。這些運算邏輯能夠由軟件來實現，可是事實上或許大都是由硬件芯片來完結的（這或許也是每一個GPS芯片的中心功用之一）。
根據立體幾何常識，三維空間中，三對[Positioni,di]這樣的數據就能夠確認一個點了（實際上或許是兩個，但咱們能夠經過邏輯判斷舍去一個），為什么這兒需要四對新疆GPS呢？抱負情況下，的確三對就夠了，也便是說抱負情況下只需要三顆衛星就能夠實現GPS定位。可是事實上，必需要四顆。

因為根據上面的公式，di是經過c*Ti計算出來的，而咱們知道c值是很大的（抱負速度即光速），那么關于時間Ti而言，一個極小的差錯都會被放大很多倍從而導致整個成果無效。也便是說，在GPS定位中，對時間的精度要求是極高的。GPS衛星上是用銫原子鐘來計時的，可是咱們不或許為每一個GPS接收器也配一個銫原子鐘，因為一個銫原子鐘的價格或許現已超過了這個GPS設備再加上運用GPS的這輛貴重汽車的價格。
一同，因為速度c也會受到空中電離層的影響，因此也會有差錯;再者，GPS衛星播送的自己的方位也或許會有差錯。其他等等一些因素也會影響數據的精確度。
總之，數據是存在差錯的。這些差錯或許導致定位精確度下降，也或許直接導致定位無效。GetLocation（函數）中多用了一組數據，正是為了來校正差錯。至于詳細的細節，咱們就不用關懷了，咱們只要知道，多用一組數據，就能夠經過一些巧妙的算法，消除或減小差錯，確保定位有用。這便是GetLocation（）函數必須用四組數據的原因，也便是為什么必須有四顆衛星才干定位的原因。
前面說在進行方位計算時都是用的空間坐標方式表明，可是對GPS設備及應用程序而言，通常需要用的是一個[經度，緯度，高度]這樣的方位信息。那么咱們能夠想象，在GetLocation()函數回來方位成果前，或許會進行一個從空間坐標方式到經緯度方式的轉化，咱們不妨假設存在一個Convert(經緯度，空間坐標)這樣的函數來進行這個轉化。
實際上上面所說的僅僅定位原理中的其間一種，稱為單點定位，或肯定定位。便是經過僅有的一個GPS接收器來確認方位。
目前定位精度高的是差分定位，或稱相對定位。便是經過增加一個參考GPS接收器來進步定位精度。
上面咱們現已環繞一個虛擬的GetLocation()函數基本搞清楚了GPS定位的基本數學模型，關于編程而言，知道這些就足夠了（其實不知道也不影響編程）。假如好奇心還沒滿意的話，咱們持續了解一些GPS相關的布景常識。
GPS（Global Position System,全球定位體系），全稱為NAVSTAR GPS（NAVigation Satellite Timing And Ranging Global Position System，導航星測時與測距全球定位體系）。GPS是一個由美國國防部開發的空基全天侯導航體系，它用以滿意軍方在地面或近地空間內獲取在一個通用參照系中的方位、速度和時間信息的要求。
1957年10月第一顆人造地球衛星SputnikⅠ發射成功，空基導航定位由此開始1958年開始規劃NNSS-TRANSIT,即子午衛星體系； 1964年該體系正式運轉； 1967年該體系解密以供民用。1973年，美國國防部批準研制GPS; 1991年海灣戰爭中，GPS初次大規模用于實戰； 1994年，GPS悉數建成投入運用； 2000年，克林頓宣告，GPS撤銷施行SA(對民用GPS精度的一種人為約束策略)。
兩種GPS服務： SPS--規范定位服務，民用，精度約為100M； PPS--精密定位服務，軍用和得到特許的民間用戶運用，精度高達10M.
兩種約束民用定位精度的辦法(確保國家利益不受損害)： SA--挑選可用性，認為下降普通用戶的測量精度，約束水平定位精度100M，筆直157M(已于2005年5月1日撤銷); AS--反電子詐騙。GLONASS（全球軌跡導航衛星體系），前蘇聯Galileo-ENSS（歐洲導航衛星體系，即伽利略計劃），歐盟北斗導航體系，中國
GPS體系=空間部分+操控部分+用戶部分
1.空間部分
GPS空間部分主要由24顆GPS衛星構成，其間21顆作業衛星，3顆備用衛星。24顆衛星運轉在6個軌跡平面上，運轉周期為12個小時。確保在任一時間、任一地址高度角15度以上都能夠觀測到4顆以上的衛星。
主要效果：發送用于導航定位的衛星信號。
構成：24顆衛星=21顆作業衛星+3顆備用衛星
2.操控部分
GPS操控部分由1個主控站，5個檢測站和3個注入站組成。
組成：GPS操控部分=主控站（1個）+監測站（5個）+注入站（3個）
效果：監測和操控衛星運轉，編算衛星星歷（導航電文），堅持體系時間。
主控站：從各個監控站搜集衛星數據，計算出衛星的星歷和時鐘批改參數等，并經過注入站注入衛星；向衛星發布指令，操控衛星，當衛星出現故障時，調度備用衛星。
監控站：接收衛星信號，檢測衛星運轉狀況，搜集氣候數據，并將這些信息傳送給主控站。
注入站：將主控站計算的衛星星歷及時鐘批改參數等注入衛星。
散布情況：
· 主控站：坐落美國科羅拉多州（Calorado）的法爾孔（Falcon）空軍基地。
· 注入站：阿松森群島（Ascendion）,大西洋；迭戈加西亞（Diego Garcia）,印度洋；卡瓦加蘭（Kwajalein），東太平洋。
· 監控站：1個與主新疆GPS控站在一同；3個與注入站在一同；別的一個在夏威夷（Hawaii）,西太平洋。

3.用戶部分
GPS用戶設備部分包含GPS接收器及相關設備。GPS接收器主要由GPS芯片構成。
如車載、船載GPS導航儀，內置GPS功用的移動設備，GPS測繪設備等都歸于GPS用戶設備。
組成：主要為GPS接收器
效果：接收、跟蹤、改換和測量GPS信號的設備，GPS體系的消費者