GPS 是怎么做到同时被上亿交通工具，电子设备使用而不宕机的

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V2EX 提问指南

这是一个创建于 651 天前的主题，其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

目前所有 GPS 卫星加起来还不到 50 颗，全球所有汽车，船只，飞机等交通工具加一起怎么说也有 10 亿，再算上天文数字般使用 GPS 的电子产品，请问是如何保持如此巨大规模的计算能力同时流畅且实时 24/7 全天候不宕机的稳定性。

ps 听人说卫星上的计算芯片还不如几张高端显卡强悍，果真如此吗？

gps

不宕机

卫星

宕机

44 条回复 • 2023-06-20 23:02:42 +08:00

Eiden

2023-02-09 16:39:30 +08:00

GPS 用于定位只"广播"自身位置以及时间戳, 计算距离啥的是手机上的芯片完成的

banmuyutian

2023-02-09 16:41:17 +08:00

计算应该是 GPS 接收器上完成的吧

lakehylia

2023-02-09 16:43:10 +08:00

GPS 跟广播电台差不多呀，广播又不需要高端计算能力。

caomu

2023-02-09 16:43:38 +08:00 via Android

https://pages.longtian.info/gps/

arrhenius

2023-02-09 16:45:14 +08:00

卫星只是发射他自己位置的信号，有点类似广播发射塔，十亿、一百亿、万万亿接收设备他也不宕机

InDom

2023-02-09 16:53:33 +08:00

首先,你手机也不见得能把信号发送到卫星上.

banmuyutian

2023-02-09 16:55:33 +08:00

@caomu #4
看着看着就看不懂了……

DOLLOR

2023-02-09 16:57:37 +08:00

GPS 卫星只负责发送自己的位置信息，不需要参与定位的计算。
就像海岸的灯塔，它只负责发光。
真正负责定位计算工作的，是接受方自己。

wunonglin

2023-02-09 16:58:16 +08:00

有没有可能 GPS 没有被上亿交通工具，电子设备使用？

dqzcwxb

2023-02-09 17:00:11 +08:00

这个问题可以类比成:地球上这么多太阳能板会不会对太阳造成影响?

swulling

2023-02-09 17:01:55 +08:00 via iPhone

@wunonglin 没有这个可能

全球光智能手机就不止数亿了，所有智能手机基本都搭载 GPS 。

testver

2023-02-09 17:03:08 +08:00

收音机，广播。

Tink

2023-02-09 17:04:00 +08:00

收音机知道不

bootvue

2023-02-09 17:04:43 +08:00

大量基站卫星和手机本身的功率不够

opengps

2023-02-09 17:32:00 +08:00

广播=无负载

god7d

2023-02-09 17:44:17 +08:00

@swulling 你没看懂他的意思，他说的是 GPS 只管广播，从不和手机这些交互

lxh1983

2023-02-09 17:55:45 +08:00

那你没有思考过为什么在没有计算机的年代，一个广播塔可以支持那么多电视机、收音机同时使用而不死机，它是如何靠几个真空管就能保证同时保证如此海量终端流畅接收的？

loopinfor

2023-02-09 19:19:35 +08:00 via Android

相比于 gps 卫星，我倒是更惊讶于现代智能设备的定位速度。
十几年以前，车载导航系统开机后光是搜星就要 5 分钟以上，没有十几分钟根本没法完成导航定位。

billlee

2023-02-09 19:30:54 +08:00

@loopinfor 智能设备通过网络下载星历，没有网络的设备需要从卫星广播的慢速 CDMA 信号里面一点点接收

mango88

2023-02-09 19:36:32 +08:00

广播，我记得以前安卓机上有 AGPS 这个开关，打开后可以从基站获取位置信息，辅助 GPS 能实现更快搜星

hhjswf

2023-02-09 19:37:12 +08:00 via Android

我更好奇卫星的运维费用谁出？

k9982874

2023-02-09 19:40:41 +08:00 via Android

然而移动设备计算经纬度通常并不需要用到卫星

billlee

2023-02-09 19:45:38 +08:00 via Android

@hhjswf 美军

darkengine

2023-02-09 19:49:22 +08:00

@loopinfor 一个是移动网络的辅助，一个是 GPS 芯片比之前强大了很多

julyclyde

2023-02-09 19:51:10 +08:00

它不回答，所以也没什么负担
相比之下，中国北斗最早那一代就很 sb……

qq316107934

2023-02-09 20:27:57 +08:00

@caomu 教程非常好，但是如果考虑地面物体是运动状态的呢？是不是还会有多普勒效应等一系列需要考虑的因素。

ouqihang

2023-02-09 20:29:46 +08:00

有负载问题吧，大概 10 年前说现有 GPS 系统不堪重负，需要升级啥的，然后美国说没钱，要各位支持一下。

应该不是不宕机，是宕机了有替补，3 颗卫星能定位，现在一搜都 20+，单个坏了问题不大。

ixinshang

2023-02-09 23:37:12 +08:00

@julyclyde 第一代，毕竟是没啥基础积累

churchmice

2023-02-09 23:38:02 +08:00 via Android

震惊啊，现在代购真有如此之大吗
这都是常识吧

MoRanjiang

2023-02-10 07:37:01 +08:00

看到回复才意识到不是所有通讯都需要握手。😂

59973

2023-02-10 07:38:04 +08:00 via Android

不是人人都在发短报文所以就还行

darkengine

2023-02-10 09:03:06 +08:00

@qq316107934 地面物体的运动速度，多普勒效应小到忽略不计了。那个教程里的提到卫星是 3km/s 所以需要考虑。

hanbing135

2023-02-10 09:20:46 +08:00

参考收音机广播啊只是发射信号

LXGMAX

2023-02-10 09:34:57 +08:00

> https://pages.longtian.info/gps/

文字没看，光顾着玩时间条了

ronman

2023-02-10 09:37:53 +08:00

@wunonglin 确实，毕竟上十亿

cxe2v

2023-02-10 09:41:34 +08:00

我惊讶于在这个网站上还有这么大比率的人不知道 GPS 的工作原理

julyclyde

2023-02-10 09:44:06 +08:00

@ixinshang 第一代北斗比 GPS 晚几十年呢，还特地选了错误的路线
这能叫没有积累？

nullxx

2023-02-10 09:51:34 +08:00

@julyclyde 一代北斗有缺陷吗，老哥科普一下

julyclyde

2023-02-10 12:33:32 +08:00

@yccyeng 第一代是北斗应答式的
存在 op 问的这种问题

Damn

2023-02-10 13:04:55 +08:00 via iPhone

这是古人穿越到了现代社会了么。。

littlehans8

2023-02-10 13:37:33 +08:00

@caomu 看了这个网站，我更加好奇这篇文章里的 UI 交互是怎么实现的。
查看了网站的 js 请求，似乎是纯手写？
有没有前端老哥来科普下这篇文章里 UI 交互用到的前端技术？

luke123

2023-02-10 14:49:30 +08:00

这个网站做得真好，它上面 canvas 是怎么做出来的，有大佬指点一下吗？

arrhenius

2023-02-13 15:50:44 +08:00

@littlehans8 @luke123 确实，这个网页好 6 啊

kooze

2023-06-20 23:02:42 +08:00

三颗球体表面相交确定两个点，一个在外空，一个在地球表面。