影响 GPS 无法定位的因素有哪些？原理是什么？ - 知乎119被浏览33521分享邀请回答68 条评论分享收藏感谢收起244 条评论分享收藏感谢收起查看更多回答篁！！堂茎！塑
文章编号：１００５６７３４（２００２）０６—００２９—０５主里堡壁垫查兰堡———————————』竺丝．！！二：旦
ＧＰＳ车载导航中的坐标转换
冯宝红，王庆，万德钧
（东南大学，南京２１００９６）
摘要：推导了ＧＰｓ车载导航中实用的高斯运算公式，并以实际数据分析了该公式的转换精度。同时，提出了平均转轴相似变换法进行平面坐标转换的有关算法。
关键词：ＧＰｓ；坐标转换；高斯平面坐标
中图分类号：ｕ６６６．１２文献标识码：Ａ
ＡＣｏｏｒｄｉｎａｔｅＴｒａｎｓｆｏｒｍＭｅｔｈｏｄｉｎＶ曲ｉｃｌｅ
ＮａｖｉｇａｔｉｏｎｗｉｔｈＧＰＳ
ＦＥＮＧＢａ０．ｈｏｎｇ，ｗＡＮＧＱｉｎｇ，、№ＮＤｅ々ｕ１１
（ｓｏｕｔｈｅａｓｔｕｎｉＶｅｒｓｉ吼Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｐｒａｃｔｉｃａｌ
ＴｈｅａｃｃｕｒａｃｙｉｓｆｂｍｕｌａｏｆＧａｕｓｓｉｎｖｅｈｉｃｌｅｎａｖｉｇａｔｉｏｎｗｉｌｈＧＰＳｉｓｉｎｔｍｄｕｃｅｄｉｎｔｈｉｓｕｓｉｎｇｔｈｅａｃｔｕａｌｄａｔａ．ＴｈｅａｌｇｏｒｉｔｌｌＩｎｏｆｔｈｅｐｌａｎｅｐ即ｅＬａｎａｌｙｚｅｄｂｙｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｔｒａｎｓｆ０ＨＩｌａｔｉｏｎｂｙｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆａｖｅｒａｇｅｒｅＶｏｌＶｉｎｇａ）￡ｉｓｓｉｍｉｌａｒｔｒａＩｌｓｆｏｎｌｌａｔｉｏｎｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＧＰＳ；ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｔｒａｎｓｆｏｍｌａｔｉｏｎ；Ｇａｕｓｓｐｌａｌｌｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ
ＧＰｓ定位数据是基于ｗＧｓ一８４地心坐标系。ｗＧｓ一８４地心空间直角坐标系定义为：原点在地球质心，ｚ轴指向ＢＩＨｌ９８４．０定义的协议地球极（ｃＴＰ）方向，Ⅳ轴指向ＢＩＨｌ９８４．Ｏ的零子午面与ｃＴＰ赤道的交点，ｙ轴与ｚ、Ⅳ轴构成右手坐标系。ｗＧｓ一８４地心大地坐标系定义为：地球椭球的中心与地球质心重合，椭球的短轴与地球自转轴相合，大地纬度占为过地面点的椭球法线与椭球赤道面的夹角，大地经度￡为过地面点的椭球子午面与ＢＩＨｌ９８４．Ｏ定义的零子午面之间的夹角，大地高Ⅳ为地面点沿椭球法线至椭球面的距离。ＧＰｓ车载导航中的电子平台一般是数字地图，其所显示的位置信息是基于本地高斯平面坐标系统，如北京５４坐标系或地方独立坐标系。要使ＧＰｓ定位信息正确地显示在数字地图上，必须将ＧＰｓ定位结果大地坐标（厶Ｂ）转换为本地高斯平面坐标“，们。一般要通过两步转换，首先将ｗＧｓ一８４的大地坐标（￡，Ｂ）转换为对应于ｗＧｓ一８４椭球的高斯平面坐标＆８４，ｍ），然后再经过平面坐标转换，将高斯平面坐标０８４，ｙ。４）强制附合到本地高斯平面坐标系统，以实现ＧＰｓ定位信息在数字地图中的正确匹配。正因如此，本文推导了ＧＰｓ车载导航中实用的高斯正算公式和用平均转轴相似变换法进行平面坐标转换的有关算法。
收稿日期：２００２一ｌＯ—０７作者简介；冯宝红（１９７ｌ一），男，东南大学仪器系博士研究生，研究方向为导航定位与测控技术。万
１１主里堡丝垫查兰堡：！！：生！！星ｗＧｓ一８４大地坐标转换为高斯平面坐标高斯投影及高斯平面坐标系的定义
由于参考椭球是一个规则的、不可展曲面，在它上面进行坐标计算非常复杂，而且其结果是参考椭球体上的大地坐标，这虽有实际意义，但不能满足ＧＰｓ定位数据的地图匹配的要求。为此，选择适当的方法将参考椭球体上定位成果化算为某一平面上，这一平面就是高斯平面。设想用一个断面与参考椭球体子午圈相等的椭圆柱套在参考椭球上，椭圆柱面与某一选定的子午线（称为中央子午线）相切（如图１），然后在保持正形投影的条件下，将参考椭球体上的子午线、赤道和各点均投影到椭圆柱面上。将椭圆柱面沿轴线，并通过Ｎ、ｓ两端切开，展开所得的平面即为高斯平面（如图２）。
高斯平面坐标系的
几何定义：中央子午线与
赤道的交点为原点，中央
子午线为肖轴，赤道面与
椭圆柱面相交成一条直
线，该直线与中央子午线
正交，构成ｙ轴（如图２）。
在高斯投影中，椭球面上
的任一角度，投影后保持图１高斯投影示意图Ｎ晶～迢
ｒ５～一～，、．．＼／＿∥／＼／＼＼Ｓ纭户０汐ｓ图２高斯平面不变，中央子午线上没有长度变形，其它均有长度变形。为了限制长度变形对定位精度的损害，通常还要进行投影分带，将投影区域限定在中央子午线两侧，有６。带和３。带两种。每一个投影带设有一个平面坐标系，为了避免ｊ，坐标出现负值，在中央子午线上的各点Ｊ，坐标定为５００ｋｍ，即将Ⅳ轴向西平移５００ｋｍ。１．２买片ｊ的鬲斯正算公式将ＧＰｓ所接收到的定位数据大地坐标（Ｌ，Ｂ）转换为高斯平面坐标（气。，虬。），有关ｘ，ｙ的推导过程较复杂，本文只给出结果：ｚ＝ｘ＋等心ｎ鼬ｓＢ＋丢Ⅳｓｉｎ鼬ｓ邯√蝴２均４）＋乞Ⅳｓｉｎ觚。ｓ耶－－ｓ＆ｚ＋ｆ４）］，’广
式中小等“ｏ为投影带帙子午线绒脚０６２６５，卯覃圈曲率半径Ⅳ２赢，椭（１）
ｒｒｙ。ｗ”５Ｂ＋詈Ⅳｃ０８３觑卜，＋矿）＋彘Ⅳｃｏｓ５觑５—１＆２＋ｒ４＋１４叩Ｌ５８矿一＋５０００００—Ｊ
球第一偏心率Ｐ＝２口一口２，辅助变量ｆ＝ｔａｎ曰，辅助变量野＝Ｐ’ｃｏｓ曰，椭球第二偏心率Ｐ：√＝７万ｉ．。、６分别为参考椭球的长、短半径，扁率口＝０—６）／ａ，Ｘ为赤道至纬度为Ｂ的平行圈的子午线弧长，其计算公式为：
万方数据　２。Ｊ０（１ｗ２ｃｏｓ２Ｂ）１∞（２）
堡兰丝竺：！堕圭垫量塾主塑坐堡茎堡
ｘ＝ｃ［∥ｏ占＋（卢２ｃｏｓ占＋ｐ。ｃｏｓ３Ｂ＋成ｃｏｓ５Ｂ＋成ｃｏｓ７口）ｓｉｎＢ】
将被积函数按级数展开，取至ｅ，８项，求其积分，可得收敛较快的交错级数：
热纠÷２＋争一导６＋罴矿确锅乩肛＝争一》＋篙矿，
成一≯＋罴矿，屈＝嵩矿，ｃ为极蛘陷。
将ｗＧｓ一８４椭球的有关参数，ｃ＝６
３９９５９３．６２５８ｍ，８’２＝Ｏ．００６７３９４９６７４２
２７代入（３）式，化简为：
Ｊ＝ｌ１１１３２９５２５Ｂ一１６０３＆４２０１ｓｉｎ２Ｂ＋１６．８３２５ｓｉｎ４Ｂ一０．０２２０ｓｉｎ６口＋Ｏ．Ｏ０００３ｓｉｎ８口
式（１）称为高斯正算公式，它舍去了６次以上高阶项，计算精度为ｏ００１ｍ。我们根据ＧＰｓ车载导航的实际精度要求，忽略（１）式５次以上高阶项、（３）式７次以上高阶项，得到如下实用公式：
ｘ＝工＋｛Ⅳｓｉｎ口ｃｏｓＢ＋－÷了Ⅳｓｉｎ占ｃｏｓ３Ｂ（５一ｒ＋９玎２＋４叩４）１
ｙ＝ｗｃｏｓ曰＋：一Ⅳｃｏｓ３Ｂ（１一ｆ２＋卵２）＋５０００００ｙ：胛ｖｃ。ｓ曰＋善Ⅳｃ。ｓ，Ｂ（１一ｆｚ＋口ｚ）＋５０００００
式中，．ｘ’＿１１１
１３２．９５２５曰一１６０３８．４２０１ｓｉｎ２Ｂ＋１６．８３２５ｓｉｆ“Ｂ一０．００２２Ｏｓｉｎ２Ｂ。
１．３实用高斯正算公式的精度分析
我们在南京市某银行ＧＰｓ车辆监控系统的坐标转换中采用（５）式，将其与（１）式换算结果比较，坐标差值计算公式为：
缸２孟心“口。。３Ｂ（６１—５８“‘４）＋０００００３ｓＩｎ８口１
缈＝羔Ⅳｃｏｓ１２０
ｅ（５—１８ｆ２＋，４＋１４＿２—５８矿ｆ２）
式（６）中有关参数含义同（１）式。
在监控区范围内，我们均匀地选择了１１３个ＧＰｓ接收的大地坐标（ＬＢ）数据
按（６）式分别算出
缸、衄，经统计分析得到如下表１。
实用高斯正算公式的精度分析表
００８４６８９２
（单位：ｒｎｍ）点位误差（占）
００４８Ｏ２９２
中误差±Ｏ０４
在ＧＰｓ车辆监控系统中，就目前来看，动态定位的最好精度在２ｍ～５ｍ左右，对于式（１）的计算精度为ｍｍ级。由表ｌ可知，式（５）与式（１）相比较，点位误差为ｍｍ级，显然能满足ＧＰｓ车载导航的精度要求，故式（５）符合实际定位的要求。
平面坐标转换
平面坐标转换的目的是将高斯平面坐标＠。。，弘。）转换为与数字地图中的定位信息相匹配的当地国家
坐标系或独立坐标系Ｆ的高斯平面坐标。在ＧＰｓ车载导航系统中，我们设计了一种平均转轴相似转换法，并以抚。ｙ。；）转换为北京５４坐标系中的０。ｙ。。）为例，说明了该方法的实现过程。
万方数据　
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小弟在济南，网上貌似说济南啊什么的GPS无法定位。
然后我搜了一个帖子，说是设置什么QXDM啊之类的就可以
但是我按照那个搞完之后还是无法定位。
哪位大神给指点指点啊？
不胜感激！
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智友移动版
帮你顶一下！
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我用的好好的，不坏在你说的不能激活
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anythingsky 发表于
我用的好好的，不坏在你说的不能激活
这位兄弟是如何做到的？
我用百度地图，在WIFI下可以很快定位
但是在纯GPS模式下就无法定位。
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山东的不能定，gps有问题
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估计是GPS驱动有问题，我建议你刷机吧，我刷了天朝的刷机包GPS就正常了，给你个链接
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软件包有问题 等待下个软件包解决吧
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找那个8812的gps补丁试试看。我刚刷了james的新rom也是不能定位，还以为手机硬件问题，经过搜索是没刷补丁，刷了补丁后基本秒定。在房间里离窗户三四米远都可以实现定位
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爱锅如命 发表于
找那个8812的gps补丁试试看。我刚刷了james的新rom也是不能定位，还以为手机硬件问题，经过搜索是没刷补丁， ...
求补丁链接！
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你先用那个什么gpstest试一下，我买来就能定位没有问题}