GPS系統在每顆衛星上裝置有十分精密的原子鐘,并由監測站經常進行校準。衛星發送導航信息,同時也發送精確時間信息。GPS定位器接收此信息,使與自身的時鐘同步,就可獲得準確的時間。所以,GPS定位器除了能準確定位之外,還可產生精確的時間信息。
由于衛星的位置精確可知,在GPS觀測中,我們可得到衛星到接收機的距離,利用三維坐標中的距離公式,利用3顆衛星,就可以組成3個方程式,解出觀測點的位置(X,Y,Z)。考慮到衛星的時鐘與接收機時鐘之間的誤差,實際上有4個未知數,X、Y、Z和鐘差,因而需要引入第4顆衛星,形成4個方程式進行求解,從而得到觀測點的經緯度和高程。
但是在城市高樓區中,周圍有高樓阻擋,GPS定位器在信號弱的情況下,因此直接捕獲的可能僅僅是頭頂上的一顆星或兩顆星。如果把GPS定位器方位調整一下,常常能接受到三顆星甚至四顆星,這時接收到的部分信號往往是衛星發射的反射信號。
如下圖,3號星被高樓阻擋,紅線為沒有阻擋時的直射線,這時被高樓所阻,GPS信號接收不到,此時3號星經過高樓反射回來的信號出現在GPS定位器中。
而接收到3號星的反射信號在GPS定位器中形成一個錯誤距離長度,圖中藍色折線的長度。若以這個長度為半徑(綠線所示),3號星為圓心,我們可以畫出一個球體,這個球體(黃線所示)與桔色線相交就是接收機判斷出的位置(紅星位置),當然這個位置是存在誤差的。
綜上所述,在城市高樓區,尤其在GPS追蹤器衛星信號受到遮擋的情況下,比如:在窗口,地下室口,車庫門口等等,就會很容易產生漂移。
GPS定位器耗電快
我們知道,當手機打開GPS功能時,耗電會特別快。GPS定位器也如此,當GPS處于不斷的工作狀態時,電量就會虧損得非常快,這是因為設備在不停的接收傳輸數據,這個過程很耗電。