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为什么 GPS 数据有时不准确?

作者:Rochelle Garcia

卫星数量不足

GPS 设备通常需要接收来自至少 7 到 8 颗卫星的信号,才能将位置精度控制在约 10 米以内。 如果参与定位的卫星数量较少,不确定性和误差就会增加。

如果卫星数量少于 4 颗,许多 GPS 接收器将无法进行任何位置估算,并会提示“GPS 信号丢失”。 GPS 设备通常会持续搜寻并捕获更多卫星的信号,因此在因卫星数量不足而无法定位的情况下,最终应能恢复正常工作。

初始化与预热

GPS 接收器在首次使用时需要一定时间来捕获卫星信号。 在评估 GPS 精度时,请务必预留充足的时间(5 到 10 分钟),以便接收器捕获卫星信号。

冷启动

首次开启时,GPS 需要从卫星下载数据,以获取系统中所有卫星的位置和时间信息。 这有助于设备在日后更快速地捕获信号。 这种初始冷启动过程可能需要 5 分钟或更长时间。

热启动

如果经常使用 GPS 设备,设备中已存有最新的卫星位置和时间信息,因此通常能在约 1-3 分钟内捕获卫星信号。

辅助 GPS (AGPS) 启动

手机利用额外的定位信息来辅助 GPS 初始化过程。 这种技术被称为“辅助 GPS”(AGPS),它利用移动通信网络基站的信息来提供一个大致的初始位置。

通常情况下,使用 AGPS 时,接收器可在 10-30 秒内捕获卫星信号。 完成初始捕获后,GPS 接收器仅依靠卫星信号即可工作,不再需要基站信息的辅助来更新位置估算。

信号遮挡

建筑物、树木、隧道、山脉、衣物以及人体都可能阻挡来自卫星的 GPS 信号,使其无法到达接收器。 在条件允许的情况下,应将 GPS 接收器放置在视野开阔、能看到大片天空的位置。

有时,可以将 GPS 设备放在裤子后兜、背包外侧口袋或安装在车把支架上。 但在某些情况下,遮挡是不可避免的,例如在市中心高楼林立遮挡天空视野的区域,或者身处茂密的树林中时。

多路径误差

当 GPS 卫星信号经建筑物反射后到达接收器时,信号传输所耗费的额外时间可能会干扰接收器的判断。 在这种情况下,可能会出现位置数据突然产生较大误差的现象。 对于多路径误差的影响,往往难以采取有效措施加以缓解。无论是由建筑物构成的“城市峡谷”还是自然形成的山谷,GPS 的定位精度在这些环境中通常都会降低。

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