GPS如何锁定你的位置

①GPS是全球定位系统的简称，是20世纪70年代由美国军方首先研制的，它可以在全球范围内实现导航定位和测速。那么，GPS是如何锁定位置的呢？

②GPS系统由三个部分组成。一个是空间部分，也就是卫星系统；一个是地面用户设备部分，也就是我们现在手机、汽车等里面用到的部分；还有一个就是地面控制系统，它主要用来监控天上的卫星。

③首先，GPS系统要用到卫星。这些卫星分布在距离地球表面20200公里的高空之上，它们均匀分布在6个轨道面上，每个轨道面上有4颗，轨道倾角为55°。这些角度和位置都是经过精确计算的，一分一毫都不差。至于为什么要把卫星分布得这么均匀规则，那是因为这些卫星相当于一个坐标，每颗卫星都接发用于导航定位的信号，对地面GPS用户计算方位非常重要。

④其次，GPS系统要有用户设备。在每个用户的GPS设备中，都配有一块芯片，这个芯片本身就带有运算功能。当用户提出一个要求，比如说想确定自己所在的位置，那么GPS系统就开始运行。先是搜索天上卫星的位置，看用户所处的位置有几颗卫星存在，并跟踪这些卫星的运行。当捕获到跟踪的卫星信号后，就可测量出接收天线至卫星的距离和距离的变化率，从而计算出卫星轨道参数等数据。根据这些数据，接收机中的微处理计算机就可按定位计算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。一般至少要搜到4颗卫星的信号才可以。当然，如果能搜索到更多的卫星，计算就会更精确。

⑤同时，GPS系统还离不开地面控制系统。因为卫星的运行也是受到地面控制的，如果发生一点偏差，对地面用户的定位都会产生很多影响，所以必须要实时对这些卫星进行观测。

⑥GPS系统运用的信号是较弱的那种无线电波。不但比收音机的信号弱，而且比手机通讯的CDMA的信号还要弱许多。影响无线电波信号强弱的因素有很多，比如电波的频率、功率、编码等。根据不同的电波，其信号的强弱也就不同。一些信号强的电波是因为它们的穿透力比较强，比如收音机的中波电信号，就能穿透水泥墙体，所以在室内我们也能收听到电台节目。而GPS的信号穿透力就不强，通过墙体后就基本衰减得没有了，所以在室内就可能接收不到GPS信号了。

⑦现在，GPS的使用范围越来越广泛，轮船、飞机、汽车、手机……都用到了GPS。作为先进的测量手段和新的生产力，它已经进入国民经济建设、国防建设和社会发展的各个领域，发挥着它的作用。（选文有改动）

18.简要概括②~⑥段说明的主要内容。（3分）

19．阅读下面材料，结合文章相关知识，回答问题。（5分）

【材料一】

张凯同学在卧室想用手机中的GPS找到自己的位置，但怎么也找不到。他就跑到楼下，GPS很快显示了信息，确定了自己的位置。

（1）结合原文知识，分析原因。（3分）

【材料二】

现在的GPS汽车导航仪其实在硬件上的差异并不大，它们的主要区别在于里面设置的软件和地图。软件是用来接发信息、计算数据和规划路径的，地图是提供各种地理信息的。地图与软件脱离不开，即使有最好的软件，但没有详尽的地图数据，这个系统也没有用。

（2）结合原文知识与材料内容，说说选择GPS汽车导航仪的标准。（2分）

答案：（8分）

18．这篇文章说明的主要内容是GPS系统的组成，各部分的工作原理，信号的特点。（共3分，每点1分。）

19．示例：（1）因为GPS系统运用的信号是较弱的那种无线电波，穿透能力不强。张凯在卧室不能同时接收4颗以上的卫星信号就不能用GPS确定自己的位置。在楼下，没有了墙体等阻碍GPS就能够接收到足够卫星信号，确定了自己的位置。（共3分。每点1分）

（2）要点：①能接收到更多的卫星信号；②计算数据的速度快；③规划路径能力强；④地图数据精准详细。（共2分。每两点1分）