开课啦！你的手机如何是定位的？

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又和大家见面啦！
今天我们聊一聊“人生三问”之一的“我在哪儿”
带大家了解手机使用的常见定位方法及其原理
准备好了吗？
马上发车喽！
1、卫星定位


说到卫星定位不得不提卫星系统 。全球有四大卫星系统，大家最熟悉的莫过于北斗定位系统和GPS定位系统了 。除了北斗和GPS，还有俄罗斯的格洛纳斯和欧盟的伽利略定位系统 。除此之外还有些区域卫星系统，如日本的QZSS和印度IRNSS，可以实现区域定位导航或者作为辅助系统存在 。各大国都在建立和完善自己的卫星定位系统，说明定位真滴很重要 。顺带说一句：所有OPPO手机都支持北斗卫星定位，是所有哦~



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四大全球定位系统


这几个全球定位系统的定位原理基本是一样的，有了这些系统，我们就能用他们进行定位和导航了 。那么他们的定位原理是怎样的呢？
假设我们的手机需要定位，我们不知道手机的空间坐标(X,Y,Z)，也不知道它的时间T（可能会有同学说，我手机联网就知道时间了呀 。同学你别急先坐下，这个后面解释） 。
天上的卫星都是循规蹈矩的“好学生”，所以他准确地知道时间和自己的位置 。工作的卫星会不断向外发射信号报告自己的位置和时间，当手机接收到信号后，就可以用勾股定理得到距离：

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搜到一颗卫星


我们再用时间来求出手机到卫星的距离，就是信号传输的速度乘以信号传输的时间：

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其中c为光速，约为

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于是我们会得到这个等式：



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那这个方程里，有4个未知数X、Y、Z和T 。数学老师告诉我们需要4个这样的方程才可以解出来 。手机再接收3个卫星的数据就可以得到另外3个方程，最终我们就可以解出X、Y、Z和T啦！如果T不是未知数而是使用手机从网络上获取的时间，那么这个时间误差算出来的距离将会怎样呢？哪怕误差只有0.1秒，计算出来的误差距离也有3万千米（10个北京到海南的距离），这样定位出来手机可能都不在地球上呢！

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至少需要四颗卫星才能定位
因此手机需要搜索到至少4颗卫星才能定位成功 。理论上4颗卫星就足够了，但是实际手机所处环境复杂，信号会有遮挡或者折射等，卫星越多/信号越好对定位越有利 。所以今后你就知道为什么地图会在室内提示卫星信号弱了吧？如果定位不了/不准，尝试移步户外开阔区域哦~

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