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什么是GPS定位？
我们手机上的GPS定位，是卫星定位的一种约定俗成的说法，卫星定位的全称来说应该叫做GNSS（Global Navigation Satellite System）定位。GPS只是GNSS的一种，是美国部署的一套全球卫星系统。这套系统给个简单的描述，就是
天上有24颗卫星在不断的绕地球运动（图1），
每颗卫星不断发送“我是谁，我在哪里”的信号
接收机（比如手机GPS芯片）收到了多颗卫星发出的这样的信号，根据信号传播时间推算出离卫星的距离，进而解出了接收机自己的位置，顺便可以得到当前准确时间（图2）。
（图一）
（图二）
关于GPS基本原理问答
如果对这个原理稍微琢磨一下，就很容易出现不可理解之处，比如：
有人问，为什么能保证每时每刻都能定位呢？如果天上就两颗卫星，又如何唯一解算出设备位置？这就是天上为什么部署24颗卫星的原因，这种部署方式就可以保证无论何时天空中都能接收到>=4颗卫星的信号。
有人问，求解3D坐标只要三颗卫星就够了，为什么要四颗呢？问题就在于接收机（手机）的时钟和卫星的时钟是存在时间差的，我们需要解算出这两个时钟的真正时间差，否则便无法算出传播时间，也无法根据传播时间来反算传播距离，最终便无法定位。也就是说，我们要解的未知数，不是三个，而是四个。
有人问，既然卫星信号在卫星定位成功后，每秒都会定位一次，这足以说明信号传播是没有障碍的，那么为什么要花这么长的时间来搜星？这是个好问题，不过这个问题很复杂，一言蔽之就是最主要的时间用在了“等待电文”上，所谓电文就是卫星用来循环播报当前位置的信号（这里澄清下，卫星并不是如我们想的这样，每秒播报一次当前的位置，而是时刻发送连续循环的信号，要不然也不会有接收机能实现每秒几十次GPS定位了），这个信号播报周期为30秒，从而GPS的冷启动一般来说，至少要30秒才能完成。
有人问，为什么在汽车的导航上看到GPS的轨迹运动非常连续平滑，而手机上却是每秒跳一次，手机能否每秒定位n多次？这个要分两方面说，第一这个肯定是可以做到的，因为GPS卫星发射的信号是连续的，他不是每秒广播一个卫星位置，而是传输一个轨道参数，基于这个信息，就可以重构卫星的完整飞行轨迹，从而只要接收方愿意，它可以做到每秒解算几十次位置；第二从目前来看手机GPS模块因为成本和收益的折衷，设计成每秒定位一次，基本也是够用的。当然，作为一个完美主义的手机APP开发者，你如果真的反感每秒跳动的位置，也可以基于每秒一次的位置，用滤波来进行平滑推算，使得视觉效果非常平滑，这样看上去也就能以假乱真了。
中国的北斗是怎么回事？
先抛出一个常见的问题，既然说GPS总共24颗星，那么按道理地球某个半球最多也就能接收到12颗卫星（比如东半球的接收机，不可能接收到正在西半球天空中的卫星发射过来的信号），但是看看GPS软件的截图（iOS没有，Android可以用GPS Test之类的）就会发现，可见卫星远大于10颗，这是为什么？