2024年9月17日发(作者：城经国)
GPS常见功能
大多数GPS设备的面板上都有一些按钮，引导你到不同的操作选项。也许它们的名称不太
一样，但功能都是类似的。它们可能是让你浏览一个导航画面、查看可用的卫星信号，检查
位置目录、清单或者到选定目标的方向。最主要的功能就是显示你的位置，包括当前坐标、
海拔和时间，如果选定了目的地或路线，它还指示通往目的
地的方向。其他常用的功能有导航、菜单、卫星状态、路旁标志或航路点清单/路线清单、
设置选项、距离、偏航、上次定位地点、日出/日落时间等。 结合地图使用不同的地图使用
不同的坐标系，美国地理最常用的两种地图是： 1. LAT/LONG矢量地图：包括经度、纬度、
分和秒； 2. UTM栅格地图，以米为单位。 LAT/LONG是我们最熟悉的形式，地球从赤道
到极点的位置被等分为0～90度的北纬或南纬（地球仪上的平行线），而地球从东向西等分
为从0～360度的经度（地球仪上的弧线），通过英国格林威治的线，称为本初子午线。用这
种坐标人工计算出两点之间的距离是很难的，因为我们生存的地球是椭圆的。
UTM坐标是那些需要精确距离信息的地图使用者的首选。这个坐标系选择一条子午线，
标明你在它东面或西面多少米，还有你在赤道南面或北面多少米。
大部分GPS设备在设置时允许你选择LAT/LONG或UTM或其他坐标系作为你的坐标
系，当你有了你所在位置的坐标，你可以在地图上查找，从而得知你所在位置的确切地址。
当你在地图上找到了目的地时，你可以输入它们的坐标到你的GPS接收器中以形成一条路
线。可以利用透明的塑料尺子在TOPO地图或UTM地图上测量，这样更容易估计一个位置
的坐标，一些GPS设备有这样的功能：你可以测量一个位置到地图右下角的距离，然后用
地图名和刻度为这个位置命名。
性能指标
1.卫星轨迹
这里有24颗GPS卫星沿六条轨道绕地球运行（每四颗一组），一般不会有超过12个卫
星在地球的同一边，大多数GPS接收器可以追踪8～12颗卫星。计算LAT/LONG（2维）
坐标至少需要3颗卫星。再加一颗就可以计算3维坐标。对于一个给定的位置，GPS接收
器知道在此时哪些卫星在附近，因为它不停地接收从卫星发来的更新信号。
2. 并行通道
一些消费类GPS设备有2～5条并行通道接收卫星信号。因为最多可能有12颗卫星是
可见的（平均值是8），这意味著GPS接收器必须按顺序访问每一颗卫星来获取每颗卫星的
信息。市面上的GPS接收器大多数是12并行通道型的，这允许它们连续追踪每一颗卫星的
信息，12通道接收器的优点包括快速冷启动和初始化卫星的信息，而且在森林地区可以有
更好的接收效果。一般12通道接收器不需要外置天线，除非你是在封闭的空间中，如船舱、
车厢中。
3.定位时间
这是指你重启动你的GPS接收器时，它确定现在位置所需的时间。对于12通道接收器，
如果你在最后一次定位位置的附近，冷启动时的定位时间一般为3～5分钟，热启动时为15～
30秒，而对于2通道接收器，冷启动时大多超过15 分钟，热启动时为2～5分钟。
4.定位精度
大多数GPS接收器的水平位置定位精度在20m～30m左右，但这只是在SA没有开启
的情况下，有些GPS接收器声称它们可以达到这个精度，但是往往有一个小小的标签附在
后面："在SA关闭时"。
你可能会发现，大多数GPS生产商不怎么提及"高度"的精度，因为这是GPS设备中精
度最没有保证的方面。据我所知，几乎所有的GPS设备（除非那些专为航海定制的在海拔
为0的海平面上使用的设备）在4颗卫星可见的情况下，可以定位高度，但是偏差可能达到
3倍。
30m的精度意味著什么？这意味著，当SA关闭时，从统计的角度讲，你的平面定位的
位置距离你的实际位置在3 0m之内的概率是95%。GPS接收器工作时是依靠卫星信号到达
GPS接收器的时间来定位的（时间X光速=距离）。对于高度读数，这意味著精度在45～100m
之间的概率是95%。
如果政府开启了SA（为了安全原因，而且几乎是所有时间都开启著），水平精度在100m
之内的概率是95%，高度在300m之内的概率是95%，这可能比你期望值高很多，但不影响
你找到想去的街道或那条河流。
5. DGPS功能
为了将SA和大气层折射带来的影响降为最低，有一种叫做DGPS发送机的设备。它是
一个固定的GPS接收器（在一个勘探现场100km～200km的半径内设置）接收卫星的信号，
它确切地知道理论上卫星信号传送到的精确时间是多少，然后将它与实际传送时间相比较，
然后计算出"差"，这十分接近于SA和大气层折射的影响，它将这
个差值发送出去，其他GPS接收器就可以利用它得到一个更精确的位置读数（5m～10m或
者更少的误差）。
许多GPS设备提供商在一些地区设置了DGPS发送机，供它的客户免费使用，只要客户所
购买的GPS接收器有 DGPS功能。
6.信号干扰
要给予你一个很好的定位，GPS接收器需要至少3～5颗卫星是可见的。如果你在峡谷
中或者两边高楼林立的街道上，或者在茂密的丛林里，你可能不能与足够的卫星联系，从而
无法定位或者只能得到二维坐标。同样，如果你在一个建筑里面，你可能无法更新你的位置，
一些GPS接收器有单独的天线可以贴在挡风玻璃上，或者一
个外置天线可以放在车顶上，这有助于你的接收器得到更多的卫星信号。
7.物理指标
选购GPS设备时，大小、重量、显示画面、防水、防震、防尘性能、耐高温、耗电等
物理指标都要考虑在内。
我们的生活充斥着数字-数字经济、数字神经、数字化生存、数字……也许我们都需要
利用GPS技术，来了解这个数字化地球，帮助我们培养数字思维，来适应这个数字时代。
2024年9月17日发(作者：城经国)
GPS常见功能
大多数GPS设备的面板上都有一些按钮，引导你到不同的操作选项。也许它们的名称不太
一样，但功能都是类似的。它们可能是让你浏览一个导航画面、查看可用的卫星信号，检查
位置目录、清单或者到选定目标的方向。最主要的功能就是显示你的位置，包括当前坐标、
海拔和时间，如果选定了目的地或路线，它还指示通往目的
地的方向。其他常用的功能有导航、菜单、卫星状态、路旁标志或航路点清单/路线清单、
设置选项、距离、偏航、上次定位地点、日出/日落时间等。 结合地图使用不同的地图使用
不同的坐标系，美国地理最常用的两种地图是： 1. LAT/LONG矢量地图：包括经度、纬度、
分和秒； 2. UTM栅格地图，以米为单位。 LAT/LONG是我们最熟悉的形式，地球从赤道
到极点的位置被等分为0～90度的北纬或南纬（地球仪上的平行线），而地球从东向西等分
为从0～360度的经度（地球仪上的弧线），通过英国格林威治的线，称为本初子午线。用这
种坐标人工计算出两点之间的距离是很难的，因为我们生存的地球是椭圆的。
UTM坐标是那些需要精确距离信息的地图使用者的首选。这个坐标系选择一条子午线，
标明你在它东面或西面多少米，还有你在赤道南面或北面多少米。
大部分GPS设备在设置时允许你选择LAT/LONG或UTM或其他坐标系作为你的坐标
系，当你有了你所在位置的坐标，你可以在地图上查找，从而得知你所在位置的确切地址。
当你在地图上找到了目的地时，你可以输入它们的坐标到你的GPS接收器中以形成一条路
线。可以利用透明的塑料尺子在TOPO地图或UTM地图上测量，这样更容易估计一个位置
的坐标，一些GPS设备有这样的功能：你可以测量一个位置到地图右下角的距离，然后用
地图名和刻度为这个位置命名。
性能指标
1.卫星轨迹
这里有24颗GPS卫星沿六条轨道绕地球运行（每四颗一组），一般不会有超过12个卫
星在地球的同一边，大多数GPS接收器可以追踪8～12颗卫星。计算LAT/LONG（2维）
坐标至少需要3颗卫星。再加一颗就可以计算3维坐标。对于一个给定的位置，GPS接收
器知道在此时哪些卫星在附近，因为它不停地接收从卫星发来的更新信号。
2. 并行通道
一些消费类GPS设备有2～5条并行通道接收卫星信号。因为最多可能有12颗卫星是
可见的（平均值是8），这意味著GPS接收器必须按顺序访问每一颗卫星来获取每颗卫星的
信息。市面上的GPS接收器大多数是12并行通道型的，这允许它们连续追踪每一颗卫星的
信息，12通道接收器的优点包括快速冷启动和初始化卫星的信息，而且在森林地区可以有
更好的接收效果。一般12通道接收器不需要外置天线，除非你是在封闭的空间中，如船舱、
车厢中。
3.定位时间
这是指你重启动你的GPS接收器时，它确定现在位置所需的时间。对于12通道接收器，
如果你在最后一次定位位置的附近，冷启动时的定位时间一般为3～5分钟，热启动时为15～
30秒，而对于2通道接收器，冷启动时大多超过15 分钟，热启动时为2～5分钟。
4.定位精度
大多数GPS接收器的水平位置定位精度在20m～30m左右，但这只是在SA没有开启
的情况下，有些GPS接收器声称它们可以达到这个精度，但是往往有一个小小的标签附在
后面："在SA关闭时"。
你可能会发现，大多数GPS生产商不怎么提及"高度"的精度，因为这是GPS设备中精
度最没有保证的方面。据我所知，几乎所有的GPS设备（除非那些专为航海定制的在海拔
为0的海平面上使用的设备）在4颗卫星可见的情况下，可以定位高度，但是偏差可能达到
3倍。
30m的精度意味著什么？这意味著，当SA关闭时，从统计的角度讲，你的平面定位的
位置距离你的实际位置在3 0m之内的概率是95%。GPS接收器工作时是依靠卫星信号到达
GPS接收器的时间来定位的（时间X光速=距离）。对于高度读数，这意味著精度在45～100m
之间的概率是95%。
如果政府开启了SA（为了安全原因，而且几乎是所有时间都开启著），水平精度在100m
之内的概率是95%，高度在300m之内的概率是95%，这可能比你期望值高很多，但不影响
你找到想去的街道或那条河流。
5. DGPS功能
为了将SA和大气层折射带来的影响降为最低，有一种叫做DGPS发送机的设备。它是
一个固定的GPS接收器（在一个勘探现场100km～200km的半径内设置）接收卫星的信号，
它确切地知道理论上卫星信号传送到的精确时间是多少，然后将它与实际传送时间相比较，
然后计算出"差"，这十分接近于SA和大气层折射的影响，它将这
个差值发送出去，其他GPS接收器就可以利用它得到一个更精确的位置读数（5m～10m或
者更少的误差）。
许多GPS设备提供商在一些地区设置了DGPS发送机，供它的客户免费使用，只要客户所
购买的GPS接收器有 DGPS功能。
6.信号干扰
要给予你一个很好的定位，GPS接收器需要至少3～5颗卫星是可见的。如果你在峡谷
中或者两边高楼林立的街道上，或者在茂密的丛林里，你可能不能与足够的卫星联系，从而
无法定位或者只能得到二维坐标。同样，如果你在一个建筑里面，你可能无法更新你的位置，
一些GPS接收器有单独的天线可以贴在挡风玻璃上，或者一
个外置天线可以放在车顶上，这有助于你的接收器得到更多的卫星信号。
7.物理指标
选购GPS设备时，大小、重量、显示画面、防水、防震、防尘性能、耐高温、耗电等
物理指标都要考虑在内。
我们的生活充斥着数字-数字经济、数字神经、数字化生存、数字……也许我们都需要
利用GPS技术，来了解这个数字化地球，帮助我们培养数字思维，来适应这个数字时代。