GPS卫星导航定位系统至少需要几颗卫星才能准确进行定位？

Question

如题所述

Answer 1

由于地球不是一个规则的球体，我们要测量的目标位置往往不在同样的海平面内，且还存在海陆空天的平台区别，因此只能确定水平位置的两个卫星定位方法，不可能普遍适用，必须用三个参考点（卫星）才能最终确定经纬度和高程。这就如同在直角坐标系内确定一个空间点位必须要确定X、Y、Z三维坐标值原理一样。图2所示为空间三维定位原理。

　图2.空间三维定位原理

 

由此可知，在空间确定一个目标点位置，必须要三个卫星的测量值，才能给出三维位置，那为什么卫星导航一般要求有四个卫星才能定位呢？这是因为实际上参与导航位置计算的过程中，还有个时间变量参数，因为卫星导航的距离测量实际上是以时间度量来实现的，当每秒钟时间误差为百万分之一时，所带来的位置误差会达到300m以上，而人们所用的卫星导航接收机的时钟是用石英晶体振荡器来实现的，必须用卫星的原子时钟作为同步标准才能确保定位精度，故需要第四颗星来参与定位，实际上这第四颗卫星是作为时间参考标准加以应用。