| GPS工作原理 GPS导航是无线电导航的一种，无线电导航用于通讯几乎是没有延迟的。无线电最 初用于飞机和船只导航时用定向天线测量到两个或者更多的无线电信标的方位。二战 后，引导飞机航行的无线电导航得到快速的发展，比较著名的无线电导航系统有伏尔、 塔康、仪表着陆系统，微波着陆系统四。根据实际定位方法的不同，无线电定位的方式 分为测边交会法、双曲线定位和多普勒定位。 2.1.1测边交会法 由于无线电以恒定的光速。进行传播，所以如果能够测出无线电波从发射台到信号 接收台之间的传输时间，那么他们之间的距离也就能够确定了。当测得传播时间为t时， 利用公式R=tc，就得到了发射台与待测点之间的距离。这种利用测量待测点与已知点之 间的距离，从而求得待测点坐标的方法称为测边交会法，也称作 Time of arrival(T0A) 方式。 如果待测点到已知点51的真实距离为Rl，那么待测点的位置一定 在以51为球心，RI为半径的球面cl上，同理，如果待测点到己知点S:的真实距离为 RZ，那么待测点的位置也一定在以S:为球心，R:为半径的球面C:上。同样如果再有一 个以53为球心R:为半径的球面C3，则三个球面必定相交于一点P，也就是待测点的位 置，这就是测边交会法的几何原理。GPS、GLONASS、GAULEO等卫星定位系统las]的 定位原理就是按照测边交会法建立的。第2章GPS组成原理及导航电子地图的制作 2.1.2双曲线定位 双曲线定位，主要是采用肠 meoifferenceOfArrival(TDOA)的方式，它的原理是 通过测量无线电波到达两个基站的时间差来确定待测点的位置，而不是像测边交会法中 的通过测量到达的时间来确定。待测点必须位于以两个基站为焦点的双曲线上，确定待 测点的二维位置坐标需要建立两个以上的双曲线方程，两双曲线的交点即为待测点的二 维位置坐标。 
如图2.2所示，在平面上，用户站到基站的距离差和基站的间距决定一条双曲线。 那么相应的距离差为
对上面的方程组求解，即可得到用户站的坐标(x，y)。利用双曲线原理建立的无线  从数学上我们知道，一个动点到两个定点的距离差为一定时，该动点P则构成一个 旋转双曲面，这两个定点就是该双曲面的焦点。于是以卫星所在的tl，tZ，t3，肠，…任 意两个相邻己知定点作焦点，未知点P作动点构成对应的特定旋转双曲面。其中，两个 双曲面相交为一曲线(P点必在该曲线上)，曲线与第三个双曲面相交于两点(其中一 点必为P点)，第四个双曲面必与其中一点相交—该点就是待定的P点。因此，要解 算P点的三维坐标，必须对同一发射器有四个积分间隔时段的观测，得出发射器在四段 时间间隔的视向位移，从而获得四个旋转双曲面，它们的公共交点就是待定点P(X，Y， |
