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目前全球有
2 套 GPS
(Global Positioning System) 全球定位系統人造衛星,分別由美國及俄羅斯擁有,全球大多數用戶都是使用美國的系統。 |
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GPS
人造衛星定位技術,原只是在軍事上使用,現在已擴展至民用,提供國際民航、海事、救援等服務。在民航機上看到電視不時顯示時速,方向、地圖、距離目的地等報告,便是
GPS
的應用。 |
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依據國際協議,美國國防部需發射至少
24 個人造衛星及維持系統的運作,系統由
6
個圓環型軌道圍著地球及地面控制站組成,每一軌道有至少 4
個 GPS
人造衛星,由於衛星會老化,美國國防部一直有增加衛星數目。國際協議規定 GPS
人造衛星部份功能必須免費開放民用,但美國國防部已經宣佈為其本國利益,可以在沒有預警下關閉局部地區
(如戰區)
的民用服務。 |
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請注意
GPS
衛星是「非定位衛星」,假設你拿著 GPS
接收器站著不動,GPS衛星會不停地在軌道上運行而轉變與你的相對位置。所以你的
GPS
接收器常收到不同的衛星編號。我們家中的電視衛星是「定位衛星」即是與地球同步轉動,例如在南中國海上空的衛星停留在南中國海上空同一位置,你只要把電視天線固定面向衛星,便可以收到電視訊號。 |
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GPS
接收器定位方法,是要可以直射收到 4
個或以上衛星,用訊號反射來回時間計算。另外,還有一些其他定位方法,例如日本政府在主要城市道路增加修補的定位訊號,但這是重大的政府投資,以目前港府的財力,短期內都不會有具體計劃。亦可以用機械加電子方法量度車輛行駛時的機動資料補足,但車主就要特別投資在這種系統上。 |
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正確使用
GPS
接收器,可以減少接收干擾,例如GPS
不能在室內、停車場、天橋底應用,因為根本不能收到衛星直射的訊號。在汽車內,應使用有長天線的
GPS,並把天線用磁石置在汽車外,不應使用沒有延長天線的型號。在香港
90%
以上地方都可以接收成功,但如在灣仔道及皇后大道中部份路段,因為路如蛇一般彎曲,而且四周都是高樓大廈,嚴重阻擋電波,會常常收不到訊號。但同樣在市中心,彌敦道、佐敦道、窩打老道、亞皆老街等,因為是一條很直的大道,不會受到兩旁高樓大廈的遮擋,所以接收訊號都沒有問題。 |
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為何要使用
4
個衛星? 用最簡單的說法,是因為定位要由數個衛星和你的相對位置決定,用接收訊號方程式包括時間/衛星軌跡/距離計算。有如幾何學用圓弧相交求交叉點般。在平面幾何上,2
個圓弧相交於 2
點,要知道那一點正確便要量度與第 3
個點的距離 (即第
3
個圓弧);所以平面幾何上用到
3
點距離便可定位。在立體的情形下,多了高度,便要利用第 4
個衛星了。 |
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當衛星剛好在你的
GPS
上,距離最近,訊號最強,為何又不是最好的呢? 因為定位是要由數個衛星和你的相對位置決定,當幾個圓的中心十分接近,則交點便不準確
(見圖)。這種誤差,可以由
GPS
系統的內置方程式計算。稱為 GDOP (Geometric
Dilution of Precision),例如GDOP
4m是指衛星與你的相對位置有
4
米誤差。 |
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一些不正確的GPS測試報告,主要是沒把GPS妥善安裝,例如進行行車測試時卻把天線放在車內、或寫成在公園東面收到,在西面收不到定位等。其實在公園東面收到定位,可能在
5
分鐘後會收不到,反過來說,西面現在收不到,在下一秒卻可能收到訊號;因有些 GPS
出廠用省電設定,每數秒或 10
秒始更新一次、所以可能會出現以上所述的情況。因此使用者必須正確安裝和了解
GPS
的功能和局限。 |