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GPS和導航系統

話題:

  • 一般
  • 普拉茨貝巴林
  • 導航系統

整體:
GPS是全球定位系統的縮寫。 GPS 由繞地球運行的衛星網路組成。 這些連續指示它們所在的位置。 導航設備中的 GPS 接收器需要 3 到 8 顆衛星才能以精確的米級精度確定地球上的位置和(行進)方向。 

位置確定:
24顆衛星用於定位,繞地球運行,高度約20.000公里。 衛星的位置確定為至少有五顆衛星可以同時到達地球上的同一點。

如果我們知道三個固定點之間的距離,則至少可以用三顆衛星來計算三維空間。 透過計算發送和接收訊號之間的時間來確定位置。 我們可以透過將時間乘以光速(每秒 300.000 公里)來計算接收器與每顆衛星之間的距離。 當我們對至少三顆衛星執行此操作時,我們可以將假想線繪製到一個公共點。 第四顆衛星提高了定位的準確性。

接收器以經度和緯度顯示位置。 赤道為 0°,兩極為 90°。 經線(子午線)連接兩極。 子午線是橫跨地球的假想線:

  • 垂直於赤道;
  • 從一個極到另一個極。
地球分為 360 度,從本初子午線開始測量。 距該本初子午線的距離以度為單位(從 0° 至 180°) 分別為東經和西經。 學位 (°)可分為:
  • 最多 60 分鐘 (')
  • 最多 60 秒內為一分鐘 (“)。

連同相對於赤道(緯度)的度數位置以及可能的高度,可以指示地球上的任何位置。

在阿姆斯特丹,下一個位置由 GPS 接收器提供 肯定:

  • 衛星數量:4顆
  • 北緯:52°22'02.8″
  • O: 4°53'48.7″
阿姆斯特丹的指示位置距離本初子午線和赤道約為北緯 (N) 52°、東經 (E) 4°。 
 
荷蘭位於本初子午線以東、赤道以北。 向本初子午線左側(法國的部分地區和西班牙的大部分地區)看,這是在西北半球。 赤道以下我們談論南半球。 如果我們在Google地圖上尋找南非(東南半球)和巴西(西南半球)的座標,座標如下所示:
 
南非座標:
  • 南:28°21'15.5″
  • O: 23°53'13.0″
巴西座標:
  • 南:4°51'56.4″
  • 西:51°57'27.7″

導航系統:
緯度和經度圓圈顯示在國家和道路地圖上。 每個地方的地理位置都是已知的。 一旦汽車中的 GPS 接收器知道當前位置,就可以與道路地圖的座標進行比較。

行進方向和到目的地的距離是使用衛星計算出來的,並顯示在車內的顯示器上。

例:我們想從多德雷赫特(南荷蘭)開車到巴黎。
座標如下:

  • Dordrecht: 51°48’33.2″N 4°38’53.0″E
  • Parijs: 48°51’16.8″N 2°20’52.0″E

根據座標計算目的地的位置和距離。 使用上一段的信息,我們可以對座標進行以下說明:

  • 從北緯 51 度到 48 度。 這裡距離赤道較近,所以路線是向南;
  • 從東經 4 度到 2 度:這更接近本初子午線,因此路線向西。 

導航計算機中的軟體根據路線圖計算出最合理的路線。 這考慮到了以下因素:未鋪砌的道路、收費公路、渡輪服務等。當系統連接到網路時,軟體也會考慮交通狀況。 如果最合理(標準)的路線延誤,我們將提供替代路線。 這可能是一條較長距離的路線,但由於交通條件良好,仍然是一條快速路線。