gps利用了什么原理 GPS定位的原理是什么？

1、GPS的工作原理

GPS全称为全球定位系统(Global Positioning System)，它是一种利用卫星进行定位和导航的技术。GPS系统由美国政府研发，并授予民间使用。GPS主要由三大部分组成，即空间部分、控制部分和用户接收部分。其中，空间部分主要由24颗导航卫星组成，并且这些卫星分别在轨道上运行。

GPS的工作原理是，接收器从几颗卫星接收到射向地球的微波信号，并且衡量信息传输的时间。通过衡量时间的差异，接收器能够计算出离它所在的卫星的距离。如果接收器同时从三颗卫星接收到信息，那么这个接收器所处的位置就可以通过三角定位法被推算出来。如果同时从四颗及以上的卫星接受信号，则可以计算出三维坐标，即经纬度和海拔高度。

2、GPS的信号转化原理

GPS卫星发射的信号是直线型的，但是在信号到达地球之前会经过大气层，导致信号受到不同程度的损耗和干扰。针对这种情况，GPS接收器通常采用信号转换技术来尝试还原受干扰信号中掺杂的真实信息。

GPS接收器将卫星发射的信号分为L1和L2两个频段，分别对应1575.42MHz和1227.60MHz的频率。当信号穿过大气层时，会发生折射、反射等现象，导致信号传输路径和速度的差异。利用GPS接收器可以感受到这类干扰，并且消除它们。此外，GPS接收器还能利用多路径干扰来计算出信号在空气中的波速、方位角和倾斜角度。

3、GPS的时间基准原理

GPS信号中携带的第二个信息是时间戳，也就是GPS系统的可靠时间基准。这可以被用来进行时间同步或精确测量。GPS卫星内置高精准钟以及两个不同频段超导XO（振荡器），作为GPS系统的主时钟。这些时钟能够保持在几个纳秒的误差范围内。

GPS接收器通过接收到的多颗卫星的时间差来计算接收机所处的位置和高度信息，从而将自己的时钟和GPS卫星的时钟同步。这个时间戳信息还被用来进行精准的测量，比如测量地球上的距离、速度和方向等。

4、GPS的精度提高原理

为了提高GPS系统的精度，一些特殊的技术也被应用于GPS接收器中。比如DGPS（差分GPS）技术，该技术可以使用接收到的差分信号来对比真实数据和误差信息，从而消除干扰。此外，RTK（实时动态定位系统）技术可以通过提高接收器的频率，来缩小位置定位的误差范围。

总的来说，GPS利用卫星发射的信号，通过计算时间差、信号转化、时间基准以及提高精度的技术，来实现在全球范围内的精准定位和导航。它有广泛的应用，包括航空航天、交通运输、地质勘探等领域。