Откуда координаты?

[sayan]

Попробую изложить как можно проще. Итак, летают себе 24 спутника на высоте 17000 км от земли по определенным орбитам. Ну не 24, а больше, есть резервные, готовые подменить неисправные или отслужившие своё. Каждый спутник летит и непрерывно передает по радиоканалу данные о том, где он летит, какой у него номер, какая скорость и какое сейчас точное время. А теперь спустимся на землю и включим gps приемник. Приемник начинает принимать сигналы и вычислять свое местоположение. Для вычислений необходимы уверенные сигналы от трех, как минимум, спутников. Допустим, сигналы получены. Представим себе плоскость, а на этой плоскости три точки-спутники. Координаты их известны. Где-то между ними приемник. Где? Вот тут и приходят на помощь сигналы точного времени. До приемника они доходят с ничтожной задержкой, но приемнику и этого хватает, чтобы вычислить точку на плоскости между спутниками. Перпендикуляр к плоскости, проходящий через точку-линия с одинаковыми задержками сигналов. Мы где-то на этой линии. Проведем линию до поверхности земли и увидим свое местоположение. Ошибка будет. И будет она тем больше, чем выше мы над уровнем моря и чем ближе наши спутники расположаться к прямой линии. Тут на помощь приходит четвертый спутник. Через четыре точки можно провести четыре плоскости (если они не в одной плоскости-что, в нашем случае практически невероятно), а от них расчитать четыре линии. Место пересечения этих линий и есть наше точное местоположение в пространстве. То есть, помимо координат, мы определим и высоту над уровнем моря. А дальше будем отслеживать перемещения координат по времени и узнаем скорость, ускорение(как по горизонтали, так и по вертикали).

[HAUS]

блин, сложно изложено, но понять можно, если прочитать еще раз.
я уже ас в gps навигации, и до сих пор думал что все работает немного по другому и уж ни как не подозревал что на помощь приходит скорость света.

[sayan]

я не стал упоминать частоту (1575,42мгц) и доплеровский сдвиг

[HAUS]

не про доплера ты зря, этот эффект там негде применить, сам посуди, смещение в частоте волны, ни коем образом не повлияет на задержку, так как скорость света как мы все знаем равна постоянной величине, а скорость удаления и приближения думаю в расчетах не фигурируют, а тем более не фигурирует теория относительности с разным течением времени у разных объектов.
про частоту (1575,42мгц) все понятно, это просто диапозон приема.

[Starscream]

Не понятно только каким образом происходит синхронизация точного времени на спутниках и приемнике.

[sayan]

С помощью псевдослучайного шума

[Starscream]

Но ведь и этот любой псевдослучайный шум доходит до приемника с задержкой прямопропорциональной расстоянию до спутника.Допустим спутник отправил данные точного времени(0:00), приемник получит их через доли секунды(время необходимое для прохождения сигнала).Как он(приемник) эту разницу в доли секунды высчитывает?

[sayan]

целью топика было наипростейшее разъяснение работы приемника. Лезть в дебри трианигуляции не было в планах.

[HAUS]

А теперь придется))))
Кстати меня тоже заинтересовал сей момент, осмысление которого все меняет, что было сказано ранее, хотя нет, скорее всего, уточняет. Итак, по порядку.

Начнем с того что первый пришедший сигнал берется за основной с нулевым удалением от вас (грубо говоря). Соответственно задержка остальных двух (рассмотрим сначала простейший вариант) легко вычитаются, относительно первого и равны конкретным расстояниям. Естественно мы понимаем, что до первого существует неопределенное расстояние, которое измерить просто нельзя, и обзавем его Х. В таком случае, мы обязаны для равновесия добавить расстояние Х и до остальных спутников. Вы скажите ну и что, Х и поныне неизвестен. На что я скажу что это и неважно для вычисления местоположения на сфере (ну или почти). Объясню почему. Если взять три сферы с центрами в виде спутников, то по мере увеличения числа Х от значения 0 получим рано или поздно их пересечения в одной точке. Потом точка пересечения проецируется в координаты, которые мы видим на свой аппаратах. При добавлении числа спутников, появляется еще и высота.
Думаю это всем понятно?

[Starscream]

А если так?Возьмем 3 ближайших спутника над нами,они образуют треугольник, опишем возле треугольника окружность(вершины треугольника лежат на окружности), из центра окружности проведем перпендипикуляр к плоскости треугольника и опустим его до пересечения с мнимой сферой Земли(сфера координат)- получим точку 1.Зная координаты спутников легко вычислить координаты точки 1.В точку 1 сигналы от всех 3 спутников приходят одновременно.Точку нашего местонахождения назовем 2.По тому насколько сдвинуты сигналы спутников относительно друг друга можно вычислить вектор смещения точки 2 от точки 1 и соотвественно наши координаты.Берем сигналы от 4 спутников(получаем 4 возможных треугольника)выходит еще 3 результата измерений,усредняем и получаем более точные координаты и высоту.