GPS及其在移動設備上的應用

目前，智能手機、平板電腦和筆記本電腦等大多數移動設備都配備了 GPS 定位技術。GPS是一項先進的技術，在使用過程中給我們帶來了許多便利。那麼什麼是GPS？以下是這項技術的簡要概述。

1.什麼是GPS？

GPS（全球定位系統的簡稱）或全球定位系統是一種基於人造衛星位置的定位系統，由美國國防部設計、建造、運營和管理，並放置在太空軌道上。

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同時，如果確定了該點到至少三顆衛星的距離，就會確定該點在地面上的坐標，從而給出當前相對準確的位置。

GPS基於無線電信號發射器 ，無論天氣如何，都可以一天24小時在地球上的任何地方工作，無需支付任何訂閱費用。

2、GPS工作原理

GPS 衛星每天以非常精確的軌道環繞地球兩次，並將信息信號傳輸到地球。GPS 接收器接收此信息並通過三角函數計算用戶的確切位置。

GPS 的本質是比較從衛星發送信號的時間和接收信號的時間。時間偏差表示 GPS 接收器與衛星的距離，通過與許多衛星的許多測量距離，接收器可以計算出用戶的位置並將其顯示在機器的電子地圖上。

為了計算2D位置（緯度和經度），接收器必須接收至少3顆衛星的信號，至少有4顆衛星，可以計算出3D位置（經度、緯度）。度數和高度）。一旦計算出用戶的位置，GPS 接收器就可以計算其他信息，例如速度、運動方向、跟踪運動、行駛距離等。

3. 其他導航系統

具有類似功能，以下導航系統鮮為人知。然而，今天的設備配備了各種類型的相互兼容的導航系統，以便它們可以相互支持以獲得最佳效果。

3.1. 全球定位系統

A-GPS是GPS的升級版。A-GPS 廣泛用於移動設備，主要是智能手機。A-GPS極大地加快了位置計算並使您的GPS 功能更快，但需要網絡連接

3.2. 格洛納斯

GLONASS 是俄羅斯的全球定位系統，擁有24 顆衛星，無需使用網絡連接。如果您在多雲地區或被高樓包圍，您的設備將結合 GPS 使用 GLONASS。

目前，智能手機已將 GLONASS 與 GPS 集成，以充分利用兩個系統的定位能力。如果系統出現故障，請使用剩餘的導航系統進行定位。

3.3. 北斗系統

導航系統是全球第三大中國，又名定位北斗或北斗導航衛星系統，是為了不依賴於一個國家的定位系統而推出的。

起初，北斗系統只在中國境內服務，目前已被正式批准並納入全球無線電導航系統（WWRNS）。北斗系統常被廣泛應用於交通導航、海域、天氣預報、自然災害、水電等領域。

BDS 兼容美國 GPS 和俄羅斯 GLONASS 導航系統。目前許多來自中國的手機原產集成了北斗導航系統，可以提及諸如手機小蜜，手機OPPO ....

3.4. 伽利略

伽利略是歐盟建造的導航系統，常用於民用或非民用行政導航。

Galieleo 導航系統的創建是為了錯誤地獨立於美國 GPS 和俄羅斯的 GLONASS，這是一個免費系統，為每個人提供高精度服務。

3.4 QZSS

QZSS是日本研發的衛星導航、導航和授時系統。這不是一個獨立的系統，而是與美國GPS全球定位系統或其他定位系統結合使用，以提高從衛星獲得的定位數據的精度。

日本的QZSS使用了4顆衛星，其中一顆一直在日本上空飛行，它的設計具有自己的工作角度和廣覆蓋範圍，因此信號不會被建築物和樹木阻擋。如果他們的設備支持此導航系統，日本將允許任何人免費使用 QZSS。

由於目前只有 4 顆衛星，日本開發 QZSS 是為了滿足他們的強項需求，主要是自動化技術，並專注於亞太市場。

3.5 iBeacon

Beacon 被理解為發射低功耗藍牙 (BLE) 藍牙信號的小型電子設備，允許所有採用 BLE 技術的移動設備捕獲固定設備發出的信號。

iBeacon 被構建為一種協議，允許移動設備通過使用 BLE 連接的預安裝應用程序與固定信標設備進行短距離通信。

當支持藍牙的移動設備預裝了專門為信標編程的應用程序時，當設備用戶進入可以連接的區域時，它將識別該信標並與之通信。

4、GPS在移動設備上的應用

GPS導航系統的誕生被認為是科學的一個偉大轉折點，為當今人們的生活帶來了巨大的好處。GPS導航設備的好處：

+應急響應：每次發生車禍時，都會自動向當局發送 GLONASS 信號（GPS 的替代方案）。

+娛樂需求：GPS 可以集成到 Pokemon Go 等遊戲中以定位彼此附近的朋友，..

+健康與健身：通過 GPS 的支持，智能手錶和智能可穿戴設備可以跟踪健身活動，例如跑步距離、騎自行車。

+定位用戶的位置，用地圖找路。

+測量行駛的距離，甚至行駛的速度。

+使用數字地圖管理收藏夾以引導用戶。

+ 允許用戶在拍照時包括地理坐標，或指示即將到來的道路的路線。

+搜索、定位丟失的設備、遠程鎖定手機。

+基於區域優化搜索結果：例如，如果您搜索餐廳，如果您使用位置，則會優先搜索當前位置附近的結果。

5. GPS 的局限性

由於 GPS 的 24/7 全天候運行和技術的發展，用戶可以在不知不覺中被黑客（hacker）輕鬆跟踪。父母通過讓他們佩戴具有 GPS 功能的設備（例如智能手錶）來跟踪他們的孩子。

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