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三球定位演算法

發布時間: 2025-06-22 11:43:21

⑴ gps定位的基本原理

本文試圖從編程人員的角度出發,以一種程序員易於理解的方式來簡單介紹一下GPS定位的基本原理,希望對做GPS開發的朋友有所幫助。當然,本文並沒有涉及具體的開發方面的技術。

一、GPS定位數學模型
之所以先介櫻陸腔紹數學模型,是因為我認為這個數學模型可能是程序員比較關心的問題。當然事先聲明,這個模型只是我根據一些GPS資料總專為程序員總結出來的一個簡化模型,細節方面可能並不符合實際,想了解具體細節請參考專業的GPS講解資料。

GPS定位,實際上就是通過四顆已知位置的衛星來確定GPS接收器的位置。

舉例:GPS接收器為當前要確定位置的設備,衛星1、2、3、4為本脊衫次定位要用到的四顆衛星:

Position1、Position2、Position3、Position4分別為四顆衛星的當前位置(空間坐標),已知
d1、d2、d3、d4分別為四顆衛星到要定位的GPS接收器的距離,已知
Location 為要定位的衛星接收器的位置,待求。

那麼定位的過程,簡單來講就是通過一個函數GetLocation(),從已知的[Position1,d1]、[Position2,d2]、[Position3,d3]、[Position4,d4]四對數據中求出Location的值。用程序員熟悉的函數調用來表示就是:

Location=GetLocation([Position1,d1],[Position2,d2],[Position3,d3],[Position4,d4]);

那麼,這些參數從哪裡來?這個函數又是如何執行?由誰來執行的呢?立體幾何還沒有忘干凈的可能還要問:為什麼必須要4對參數呢?那下面我們就來悉衫一起探究一下。

1.Position1、Position2、Position3、Position4這些位置信息從哪裡來?
實際上,運行於宇宙空間的GPS衛星,每一個都在時刻不停地通過衛星信號向全世界廣播自己的當前位置坐標信息。任何一個GPS接收器都可以通過天線很輕松地接收到這些信息,並且能夠讀懂這些信息(這其實也是每一個GPS晶元的核心功能之一)。這就是這些位置信息的來源。

2.d1、d2、d3、d4這些距離信息從哪裡來?
我們已經知道每一個GPS衛星都在一刻不停地廣播自己的位置,那麼在發送位置信息的同時,也會附加上該數據包發出時的時間戳。GPS接收器收到數據包後,用當前時間減去時間戳上的時間,就是數據包在空中傳輸所用的時間了。

知道了數據包在空中的傳輸時間,那麼乘上他的傳輸速度,就是數據包在空中傳輸的距離,也就是該衛星到GPS接收器的距離了。數據包是通過無線電波傳送的,那麼理想速度就是光速c,把傳播時間記為Ti的話,用公式表示就是:

di=c*Ti(i=1,2,3,4);
這就是di(i=1,2,3,4)的來源了。

3.GetLocation()函數是如何執行的?
這個函數是我為了說明問題而虛構的,事實上未必存在,但是一定存在這樣類似的運算邏輯。這些運算邏輯可以由軟體來實現,但是事實上可能大都是由硬體晶元來完成的(這可能也是每一個GPS晶元的核心功能之一)。

⑵ GPS全球定位系統是如何實現定位的

這是一個由覆蓋全球的24顆衛星組成的衛星系統。這個系統可以保證在任意時刻,地球上任意一點都可以同時觀測到4顆衛星,以保證衛星可以採集到該觀測點的經緯度和高度,以便實現導航、定位、授時等功能。 全球定位系統(GPS)是20世紀70年代由美國陸海空三軍聯合研製的新一代空間衛星導航定位系統。其主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、全天候和全球性的導航服務,並用於情報收集、核爆炸監測和應急通訊等一些軍事目的,是美國獨霸全球戰略的重要組成。
GPS導航系統的基本原理是測量出已知位置的衛星到用戶接收機之間的距離,然後綜合多顆衛星的數據就可知道接收機的具體位置。
要達到這一目的,衛星的位置可以根據星載時鍾所記錄的時間在衛星星歷中查出。而用戶到衛星的距離則通過紀錄衛星信號傳播到用戶所經歷的時間,再將其乘以光速得到(由於大氣層電離層的干擾,這一距離並不是用戶與衛星之間的真實距離,而是偽距(PR):當GPS衛星正常工作時,會不斷地用1和0二進制碼元組成的偽隨機碼(簡稱偽碼)發射導航電文。
GPS系統使用的偽碼一共有兩種,分別是民用的C/A碼和軍用的P(Y)碼。C/A碼頻率1.023MHz,重復周期一毫秒,碼間距1微秒,相當於300m;P碼頻率10.23MHz,重復周期266.4天,碼間距0.1微秒,相當於30m。而Y碼是在P碼的基礎上形成的,保密性能更佳。導航電文包括衛星星歷、工作狀況、時鍾改正、電離層時延修正、大氣折射修正等信息。它是從衛星信號中解調制出來,以50b/s調制在載頻上發射的。導航電文每個主幀中包含5個子幀每幀長6s。前三幀各10個字碼;每三十秒重復一次,每小時更新一次。後兩幀共15000b。導航電文中的內容主要有遙測碼、轉換碼、第1、2、3數據塊,其中最重要的則為星歷數據。當用戶接受到導航電文時,提取出衛星時間並將其與自己的時鍾做對比便可得知衛星與用戶的距離,再利用導航電文中的衛星星歷數據推算出衛星發射電文時所處位置,用戶在WGS-84大地坐標系中的位置速度等信息便可得知。
可見GPS導航系統衛星部分的作用就是不斷地發射導航電文。然而,由於用戶接受機使用的時鍾與衛星星載時鍾不可能總是同步,所以除了用戶的三維坐標x、y、z外,還要引進一個Δt即衛星與接收機之間的時間差作為未知數,然後用4個方程將這4個未知數解出來。所以如果想知道接收機所處的位置,至少要能接收到4個衛星的信號。

⑶ GPS怎麼定位的定位原理 通俗點

GPS模塊定位原理

24顆GPS衛星在離地面1萬2千公里的高空上,以12小時的周期環繞地球運行,使得在任意時刻,在地面上的任意一點都可以同時觀測到4顆以上的衛星。

由於衛星的位置精確可知,在GPS觀測中,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)。考慮到衛星的時鍾與接收機時鍾之間的誤差,實際上有4個未知數,X、Y、Z和鍾差,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。

事實上,接收機往往可以鎖住4顆以上的衛星,這時,接收機可按衛星的星座分布分成若干組,每組4顆,然後通過演算法挑選出誤差最小的一組用作定位,從而提高精度。

由於衛星運行軌道、衛星時鍾存在誤差,大氣對流層、電離層對信號的影響,使得民用GPS的定位精度只有10米。為提高定位精度,普遍採用差分GPS(DGPS)技術,建立基準站(差分台)進行GPS觀測,利用已知的基準站精確坐標,與觀測值進行比較,從而得出一修正數,並對外發布。接收機收到該修正數後,與自身的觀測值進行比較,消去大部分誤差,得到一個比較准確的位置。實驗表明,利用差分GPS,定位精度可提高到5米。

什麼是GPS模塊

GPS 模塊就是GPS信號接收器,它是一個可以用無線藍牙或有線方式與電腦或手機連接,將它接收到的GPS信號傳遞給電腦或手機中的GPS軟體進行處理。我們常說的GPS定位模塊稱為用戶部分,它像「收音機」一樣接收、解調衛星的廣播C/A碼信號,中以頻率為1575.42MHz。GPS模塊並不播發信號,屬於被動定位。

GPS模塊的應用關鍵在於串口通信協議的制定,也就是模塊的相關輸入輸出協議格式。它主要包括數據類型與信息格式,其中數據類型主要有二進制信息和NMEA全國海洋電子協會數據信息。這兩類信息可以通過串口與GPS接收機進行通信。

GPS模塊通過運算與每個衛星的偽距離,採用距離交會法求出接收機的得出經度、緯度、高度和時間修正量這四個參數,特點是點位速度快,但誤差大。初次定位的模塊至少需要4顆衛星參與計算,稱為3D定位,3顆衛星即可實現2D定位,但精度不佳。GPS模塊通過串列通信口不斷輸出NMEA格式的定位信息及輔助信息,供接收者選擇應用。

⑷ QQ2D撞球技術:數格子和定位球的翻袋。幫忙講解。

一.關於數格的簡單方法
象素:就是滑鼠能夠移動的最小距離
數格:滑鼠每次移動一個點稱為1格
瞄準方法:母球與目標球平行相切後開始推動滑鼠或者用鍵盤控制.
推動滑鼠方位是上下左右(進退) 小鍵盤控制4、 、6、8(上下左右)
1、3、7、9(45度的斜角度)

二.滑鼠鍵的設置方法
第一步:點擊"我的電腦" ,再點擊" 控制面板"
第二步:點擊"輔助選項" ,再點擊 " 滑鼠" 這時候大家能看到有個
使用"滑鼠鍵盤(M)" 選擇使用"滑鼠鍵"。然後調節滑鼠設置, 把所
有的關於滑鼠設置的速度調到最低(最慢)點擊確定 。大家要特別注意,
在確定之前,點"常規",裡面有個顯示空閑多少時間就取消"輔助特性",
建議大家如果玩球時間長可以把時間盡量延常,以免空閑一會沒打球後,設置失效。
按以上步驟設置好以後,就可以使用微調了。鍵盤右邊的 數字鍵就是使用
微調的工具, 4是左 6是右 8是上 是下 7是左上 9是右上 1是左下 3是右下 5是點擊左鍵 加號是點擊右鍵。

三.現實檯球和網路檯球的區別
電腦的解析度至少在今後的一個時期內不會有大的提升,所以,格子現象無法迴避。
如果將來電腦的解析度有很大的提高,比如,從現在的10 4X768提高到 的3次方倍,
即是現在的8倍,那時候的網路檯球的準星就幾乎是"無級"移動,與真實檯球沒有多大區別了。
擊球時只需考慮"三點一線"和"擊球厚薄"以及"如何加桿走位"就可以了。
一格,就是你的滑鼠(準星)一次移動的"最小"距離。聯眾SNK的檯面上下一共是370格,
左右740格。換句話說,你的滑鼠(準星)在檯面的上下只能"落在"這370個"點"上,點與點的中間,滑鼠是放不下的。
聯眾SNK的球直徑為16個象素,即:16格的長度。 由於網路檯球的滑鼠的移動不是無級的
,有格子限制,當母球與目標球以及袋口三者之間呈特殊夾角時,無法實現P點(真實檯球"
三點一線"的擊球"入袋點")的微調,目標球無法打入袋內,造成"死球"。

四.數格子的爭議
我們打球的目的就是進球,有些人討厭格子打法,一是他自己不會,二是他懼怕格子的準度。
瞄準時的進退其實就是數格子。現實檯球就是相切瞄準,你能有進退嗎?有些人再打球中無形在數格子,
而自己不知道格子是什麼而厭惡排斥攻擊數格子的人,我認為這也是一種BT。
純粹的不數格子就是每次擊球母球和目標球均保持相切(這就是現實檯球),
只要你母球和目標球有縫隙和重合,就是數格子的體現,只是自己不知道罷了!
目前個人有個人的觀點,會"數格子"的人嘛~認為數的好.
不會數的人嘛~~認為"球感"來的好 。 那麼我想請問一下認為"球感"好的支持著們,
如果當你們會數了,是不是還是保持這個觀點呢?
我可以給你們肯定的回答,你們會立即否決"球感",贊同"數格",這是我親身經歷過地,畢竟這是網路檯球嘛!
要會"數格"必須先從"球感"做起,沒有一下子就會數的,必須要有這個過程.....通常會
"數格"的人對"球感"掌握那一定是很好的,要不數格子也沒用。要會"數格"必須對"球感"掌握非常好,為什麼那樣說呢?
因為我們並不是一開始就會數的,都是通過成千上萬甚至幾十萬個用"球感"瞄準的球歸納出
來地~因為打的多了,腦子里就有個潛在的印象.....自然而然就記住了下球的點,與邊距離,
與洞口距離,,,,,會"數格"的人一定會背點,,,相信嗎?/ 不信的話你們找個"數格"高手,
隨便找一個球,讓他說出下球的點....這很容易做到。最少你也要背會3格以內的長距離球的格子。
等你記熟了每個球的距離,基礎瞄準象素,只要稍懂點數學知識的人都能知道應該怎麼切球了.....
不是大話~~~~~每個人都能做到
大家記住;"數格"是對"球感"的一種升華境界........個人經典名言
"球感"經常會時有時無,沒了"球感"你就 了...................
數格子的精髓是微調,可惜我的微調不過關,這也是長距離球準度不高的原因之一

長距離球指的是遠離袋口過半台或者更遠的球.由於離進袋口較遠,目測已經不能保證大幾率的進球,近來同門問我這個問題的比較多,其實我長距離球有時能連續進幾個,但我內心也懼怕這些球,因此走位盡量避免長遠距離球.~開局階段還是要不可避免的要打長距離球...下面就我個人打法經驗,總結如下,不對和不完全之處,請同門多多糾正補充:
一.長距離球盡量數格子,以保證其准確性.
二.目測和格子同時進行,增加進球率.
三.長距離球格子的演算法:
1.根據定位球推算打左上底袋為例)
首先把定位球2,3,4鏡像到球台右半邊,這樣我們就得到長距離球3~~7格的進球線路和格子數 :綠球3+1 黑球4+1 粉球5+1 黃球6+1 藍球7+2
注意:定位的點要延伸為線
依據以上格子對定位球進行推算,推算出格子後進行適度的進退(微調).
舉例::任意球在3格到4格中間,就有兩種打法::3+n和4_n(n是進退的格子).這兩種方法都能保證進球.
2.距離岸邊位置推算:
3-7格的球解決了,下邊說1-2格的球,
記住::斯諾克檯球的直徑是16象素
我也做了試驗:球台長岸邊稱邊線,短岸邊稱斷線)
在左斷線緊貼邊線的紅球用一格打出,當球移動到右端線時,紅球分離邊線大約是兩個球的距離..這就是說:::在右邊端線離岸邊兩個球位的紅球我們用一格可以讓球入左上底袋!!你明白了沒?
如果你明白了,很好,我的目的就達到了,然後依次類推計算出一格的球在1/2台,,1/3,1/4台距岸邊的距離,要求目測的要准,目測不準的話,,,,,嘿嘿,,,,,,
經常練習,再加以記憶,岸邊3格以內的球相信你能背會,逐已達到看球的位置就知道格子,你的長距離球已步入硬木階段了!~~

一:超桿(也有人說是低桿弧度球.叫法有很多...)方法:1:中心點(也叫藍點),一定要在下方的中間線上(記住,要在中間的線上,要不然打出的球會偏位)2:加度(42-55度之間)
<附加:用超桿的時候.要看你要打的目標球的遠近,有分別的.太遠的話,中心點與度數可不能太低.高...否則會中途停下.>
二:加度打球.控力道...當你加了度數..中心點(藍點)可不能偏離中間線...
三:貼邊球:只要用拉桿.(中心點)側相反方向一點.瞄準器跟目標球也要側一點點相反方向
四:開球方式:現在開球方式各有千秋...平常我只用這兩種
1:白球放在二分球或三分球的旁邊(放得近點,也不要放到開球碰到二分或三分哦^_^),加度(55度)切最外面的紅球...中心點不用碰..結果白球返回來.停在四分球的後面
2:白球放在四分球的後面(與四分球平行的弧線上)中心點右下或左下(如果右下那麽出桿的位置就在二分球那個方向..否則三分球那個方向)加度(55度)
五:任意放球:(比賽可不能用.用者當輸比賽)只供給練球用..
平常我們放球,都放在半圓裡面,出了半圓就不能放拉..任意放球.可以放在枱上任意一個位置.方法如下:
1:先把白球移到枱面的半圓圈裡面,不要按滑鼠的左右鍵. &

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