如何使用GPS定位系统来寻找目标的位置

围绕着地球运行的是一些全球定位系统（GPS）卫星，可以帮助确定我们在地球上的位置。GPS定位背后的概念非常简单，但其应用和实现需要惊人的精度。GPS定位的工作原理是基于两个基本的数学概念。第一个概念叫做三分法，从字面意思来看，就是从三个距离定位。第二个概念是行进距离、行进速率（速度）和行进时间之间的关系。

距离=速率×时间

第一个概念，三分法，是这个活动的重点。它的中心是通过知道GPS卫星在地球上的位置，以及从这些卫星到我们在地球上的位置的距离，找到我们在地球上的位置。但是，我们没有办法真正地拿着尺子、卷尺等，去测量从我们的位置到卫星的距离。那么，如果我们不能实际测量距离，怎么能用三分法呢？答案就在于第二个概念，把距离、速率和时间联系起来。诀窍就在于GPS卫星一直在发送无线电信号。

在GPS定位中，速率是指无线电信号的传播速度，等于光速（299,792,458米/秒）。时间是由信号从GPS卫星到地球上的GPS定位器所需的时间决定的。有了已知的速率和已知的时间，我们就可以求出卫星和接收器之间的距离。一旦我们掌握了至少3颗卫星的距离，我们就可以确定在地球表面的三维位置。

当然，GPS定位并不是那么简单。为了知道从卫星到接收器的距离，我们需要知道卫星发出信号时的确切位置。这些位置信息包含在卫星发出的信号中。另外，这个速率并不完全是光速（虽然真的很接近），因为有很多东西会造成延迟，比如说大气条件。还有多路径的问题，如GPS定位信号从地面或建筑物上反弹，精度的误差：如定位卫星在天空中的分布真的很差和其他潜在的误差来源。但在大多数情况下，它真的就是这么简单。