GPS测算汽车行驶速度的原理

Question

一般来说计算速度都是用行驶距离除以行驶时间得到的，但是据说GPS信号中自身含有速度值，那么这个速度是怎么测算出来的呢？

Answer 1

车载GPS/GPRS终端测速原理

GPS确定与计算速度的原理是，GPS接收器（工作频率1575.34M）可以利用其输出TTL数椐算出每一秒钟的具体经纬度坐标，然后再除以一秒钟，就是一秒钟内的平均速度了。实际应用中，由于各种误差，导致这样算出来的数据不可能那么准确。实际上GPS接收机在计算前进速度的时候，用的是多普勒效应 (Doppler Effect)，准确程度可以达到0.5公里/小时。
多普勒效应
多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波形，包括电磁波。科学家Edwin Hubble发现远处银河系的光线频率在变高，即移向光谱的红端。这就是红色多普勒频移，或称红移。若银河系正移向他，光线就成为蓝移，从而用用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。GPS卫星发射的也是电磁波，同理，可以根据接收到的电磁波频率和理论上卫星的发射频率进行对比就可以得出接收机自身的速度。为了要量到每秒几公分的精确速度，需要数公分的波长，所以GPS卫星使用微波，微波的波长在几公分左右。
由于已知了GPS卫星轨道，卫星会播放星历资料(Almanac)包含克普勒轨道资料，该资料可预知GPS卫星于每一时刻之位置，您的GPS接收机读进这些星历资料并写入它的非易失性内存(Non-Volatile Memory)中，既使关机后接收机也不会忘记这些星历资料。因此我们得知GPS卫星不仅放送测距用的伪乱码，它们也播放其它如轨道位置的资料讯息，以后我们将详细讲解伪乱码的作用。
固定轨道必须在赤道之正上方，两极附近的使用者很难看见固定轨道上的卫星。其次若所有的卫星都在同一平面上，在定位上叫做很高的精确度淡化，而很难算出正确位置，所以GPS卫星是均匀地分布在全球每一角落之上空，周期约12小时。再者，我们知道卫星群需经常由美国国防部所运作的一些地面站所监控，互通讯息。地面设施须要每天能看见它们两次以便检查它们的位置、时钟和健康情形，上载资料以供播放给我们使用者。地面监控设施亦需精确地推算出卫星的位置和速度，由于轨道会因太阳风、月亮或太阳之引力造成微量的变异，由于操纵卫星对有限的燃料资源与控制都是负担所以运作的方式通常不是操纵卫星回到预测的正确克普勒轨道上，所以只有在监控部份很难预测卫星轨道参数时，才会去操纵卫星。微量的轨道和时钟之变异由一组卫星轨道参数修正之，叫做精确轨道资料。GPS卫星由地面监控设施修正之，所以卫星也广播精确轨道的资料以供你的接收机处理。如果监控部份测得GPS卫星偏离了预测的轨道，它会上载新的精确轨道资料至卫星上，卫星广播其修正量，以便GPS接收机做准确的定位计算。所以，基于以上原因，GPS使用的是近地轨道而不是同步轨道。

综上所述，GPS接收机在接收天空中多于或等于3颗卫星信号后，会迅速精通测算出他的速度值（183）并以数字表达，用无线网络送至监控中心实时显示在电子地图上。

GPS手机要实现导航，除了硬件外，还需要软件地图的支持，俗称GPS导航软件。那么顾名思义，手机GPS导航软件也就是可以安装在手机操作平台（系统）上的导航软件。老虎地图是一款免费的GPS手机地图软件，也支持导航功能，当然目前老虎地图的导航功能并不具备语音导航功能的——我们也收到很多用户语音导航功能的建议以及相应的其他好的建议，在这里感谢广大用户对老虎地图的支持，老虎地图会充分考虑广大用户的意见的。

虽然老虎地图不支持语音导航功能，但是也可以作为一个简易的GPS手机导航软件使用，提供画面导航功能，也基本能够满足大部分用户的GPS导航需求，比如我们就收到用户反映，在坐出租车时使用老虎地图“自驾”导航功能找到合理的路线回家的例子。

GPS导航软件，其基础原理就是定位。GPS即英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称。全球定位系统，简单的说，这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统，能提供实时、全天候和全球性的导航服务。GPS全球卫星定位系统由三部分组成的：空间部分–GPS卫星；地面控制部分–地面监控系统；用户设备部分–GPS信号接受机（即个人用户终端）。说的简单点，就是用户通过GPS接受卫星信号，经信号处理而获得用户位置、速度等信息，最终实现利用GPS进行定位的目的。

可以将定位理解为在地图的一个点，而一个物体移动，就伴随着定位的变化，如果不听的定位，那么我们会得到一串的电，这些点按顺序连接成线，在地图上就是一个移动路线了。反过来，我们在地图上找到一个最佳的进行路线，然后在我们行驶过程中不断定位，同时与地图上的路线对比，确保定位点与线路重合，便实现了导航功能。

老虎地图GPS导航功能实现原理也是如此，当然导航仅仅是老虎地图其中的一个功能，老虎地图除了导航功能外，可以作为生活中必不可少的手机地图工具。老虎地图支持三种定位方式，GPS、基站以及Wifi；公交换乘查询；地图查询；周边查询；全国400多个城市的地图尽在手中，餐饮、住宿、娱乐、购物、交通、金融等生活信息应有尽有；地图分享；超流畅地图浏览，采用业界顶尖矢量压缩技术，无虚化随意放大、缩小及平移，业界最小地图数据包；支持离线地图；软件及地图数据更新功能。

Answer 2

GPS设备遵循最经典的公式：速度=距离/时间来计算速度。

车辆在行驶中，GPS设备会不断跟踪汽车的位置，并测量车辆行驶的距离，行驶距离除以车辆在两个地点之间行驶的时间，那么得到的数字就是车辆在两点之间行驶的速度。

速度计容易出现机械误差，而GPS是通过计算从A点到B点的时间来计算的，总的来说，GPS更为准确，但两者之间的精度差别并不大。速度计虽然存在机械误差，但是鉴于制造商有意调高速度的贴心服务，也应该不再盲目追求速度的精准。

扩展资料：

注意事项：

1、正确控制车速，是安全行驶的一个必要条件，所谓中速行驶，安全礼让，一般来说用户根据所驾驶车辆的车型和性能，如果这种行车速度能够符合交通法规中的有关规定和交通环境，即可把这种车速定为安全车速。

2、密切观察沿途交通标志，遇有限速标志时，须严格按标志规定行驶。

3、根据行驶道路状况和运行条件，灵活掌握和控制车速，该快就快，该慢就慢。

4、在交通拥挤，车辆较多，车流已有自然速度节奏的道路上行驶，要使自己的车速随车流速度行进，不要性急超车。

5、尽量保持经济车速的稳定，避免高速超车和低速慢行。汽车载重量轻、道路条件好时，经济车速可适当高一些，而汽车载重量大、道路条件差时，经济车速就必须降低一些。

参考资料来源：百度百科-GPS

参考资料来源：百度百科-汽车行车速度

Answer 3

GSM/GPRS/GPS综合通讯系统终端设备

产品主要功能：

汽车远程防盗报警监控系统，遥控开门关门，行车记录仪一般功能，GSM电话功能，系统监控拍照，GPS定位功能，黑匣子录音（本次预留接口，具体功能暂时不作要求），蓝牙免提系统（本次预留接口，具体功能暂时不作要求.

功能实现方式:一.远程防盗报警监控系统，遥控开门关:1. 本系统将利用汽车原有防盗报警器，系统将有I/O接口线分别连接中控锁六根线，接报警喇叭线一根，通过检测这七根线的状态来识别汽车各种报警信息，同时也可以通过本系统输出电平来控制原防盗器的工作；2.系统语言提示：根据需要定制中文，英文或者其它语言提示，通过语音提示用户可以自己进行汽车防盗设置，防盗方式修改，密码修改及其它系统设置；3.系统密码控制：本系统采用四级密码控制，根据用户密码级别不同用户可以进行对应的操作，确保用户安全；4.系统定位信息发送：本系统单机用户可以将定位信息以指定的格式发送到指定的终端设备，确保用户使用方便5. 防盗断油断电：本系统能远程控制继电器切断油路，电路；6. 监听，喊话：本系统采用带回声抑制的工业模块，所以监听和喊话可以同时进行。二. GPS定位功能.三. 行车记录仪一般功能:1.通过检测车轮转速脉冲来测算汽车行驶速度，本项也可以根据需要采用记录GPS速度信息来记录汽车行车速度，记录行车里程，可以记录360小时以上；2.通过检测行车速度和个人设定最高行车速度，在超速行驶时给出报警信息提示，提示司机车速太高，同时可以通过GPRS将超速报警信息传送回控制中心。3.通过检测汽车转向灯高低电平信号来检测司机行车过程中的转向信息；4. 由于汽车在踩下刹车的时候会接通高电平，通过检测汽车行车过程中踩刹车的信号来记录汽车踩刹车情况；5. 可以通过和汽车相连接的相应身份识别设备检测开车司机的信息，记录驾驶人员信息，可以判断司机身份是否合法，司机疲劳驾驶，连续驾驶时间等信息，确保行车安全；6.记录速度，刹车，转向，司机身份记录等停车前20秒的事故疑点数据，记录时间间隔小于0.2秒，记录次数不少于10次；7. 记录的数据与中心可以通过GPRS数据链路传送回控制中心，中心可以根据对于的权限修改产品的配置信息使产品具有某些功能或者不具备某些功能；四. GSM电话功能:系统带高容量电池，即使意外设备停电也能正常工作。五. 手柄，调度显示屏显示信息:1.手柄和调度屏采用通用的接口，可以直接互相更换；2.本部分可以显示GSM/GPRS常用信息，GPS位置信息，行车记录相关信息；

3.本部分可以收发短信息，进行系统的一般设置；

4. 手柄可以用来通话，同时通过耳机和麦克风连接调度屏的音频接口也可以进行通话；六. 系统监控拍照:1.本部分采用本公司专用的数码摄像头；2.采用130万像素彩色CMOS传感器;七、系统自检功能和死机自动恢复功能:本产品主要部件都有自动检测功能，在系统第一次上电时会自动检测各个主要部件的工作状态，各接口会检测对应的设备，如果检测不正常，如产品通讯不正常，产品连接失败都会自动给出报警提示。本系统有死机自动恢复功能，主控MCU有硬件看门狗（WDT）监控其工作状态，一定时间工作不正常系统会自动复位， GSM/GPRS模块由主控MCU监控其工作状态，在其工作不正常，或者没有反应时主控MCU会对其进行系统复位，确保GSM/GPRS部分正常工作。八. 外部通讯连接接口:1.系统有一个和电脑连接的接口，通过专用程序连接终端设备可以查看系统工作状态，查看系统配置数据，修改系统配置的数据，上载系统配置数据，上载行车记录数据，上载存储器的图片信息等。2.本系统有一个GPS接口，可以和本公司指定型号的GPS模块连接，给终端设备提供GPS位置信息，行车速度，方向等信息。3.打印机接口，可以接专用MINI打印机，通过系统菜单选择可以进行特殊格式文件的打印。4.USB接口，可以接本公司认可的USB存储器，通过菜单选择可以将特定的文件下载到USB存储器。5.通用的接口，连接本公司认可的其它设备，如：身份记录识别系统等。九. 黑匣子录音（留备用接口，本次不做要求）:本部分采用系统主控MCU的A/D转换功能，在有需要的时候连接麦克风，通过系统控制其进行录音。十. 蓝牙免提系统（留备用接口，本次不做要求）:本部分采用通用的蓝牙模块，使产品可以和蓝牙手机连接，在行车过程中将来电话转接到汽车音响系统。

Answer 4

更正2楼的，GPS是4星定位！！！3星用来确定位置信息+1星辅助结算和时间！！
GPS的NEMA0183中GPGLL有速度数据显示，分节制和公里制显示，原理很简单，速度/时间，这2个量GPS都能轻松得到，速度自然不难，至于处理节速度，更简单。直接三角一下~~地球一周长度/360就是1节长度~也就是坐标里1度所对应的长度~~很显然。坐标值直接相减，求玄长。就是节速度~~节速度/1。852就是公里速度拉~~可能我写的比较乱。。。实在看不懂+31660010我详细说

Answer 5

晕，你能看懂吗？简单的说：GPS一般是用三颗卫星来确定你的精确位置，在你头顶看着你呢？你跑多快只要通过简单的计算就能得出结果。比如你从甲地到乙地用一分钟，那么时间距离有了，那结果不就出来了。