GNSS，全称为全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System），是现代定位和导航的重要工具。它的核心原理是基于电磁波传播时间来测定距离，并结合已知的卫星轨道参数来计算接收机的位置。
首先，GNSS卫星持续发出射频信号，这些信号在传播过程中会受到大气层的折射、电离层折射和多路径效应的影响。当这些信号被地面或海面的GNSS接收机接收时，已经不再是笔直传播。因此，接收机测得的实际距离包括了卫星到接收机之间的真实距离和额外增加的传播时间。
为了得到真实距离，接收机会使用射频信号的传播速度（光速）和额外传播时间进行计算。这一额外时间是由于信号的弯曲和折射导致的，需要通过模型进行修正。同时，卫星本身也配备了高精度原子钟，确保发射的信号具有高度的时间同步。
除了单点定位技术外，现代GNSS接收机还采用了差分定位技术，以进一步减小误差和提高定位精度。差分定位依赖于至少两台接收机，它们分别接收相同的卫星信号。通过比较各接收机之间的时间延迟，可以消除或减小卫星信号传播过程中的误差影响，从而获得更为精确的位置数据。
在定位过程中，GNSS接收机需要从卫星接收信号，并从中提取出卫星的位置信息、时间戳和可能存在的误差修正数据。这些数据随后被用于计算接收机与各卫星之间的距离。结合卫星轨道参数（例如倾角、升交点赤经等），以及地球的旋转参数，可以形成一个以接收机位置为中心的球面。当至少三个球面相交时，就可以确定接收机的三维位置。
值得一提的是，为了获得连续和可靠的定位服务，GNSS系统需要至少四个卫星信号来实现三维定位。此外，对于精确的定位，还需要考虑地球的旋转、地球的赤道曲率、大气层和电离层的影响等。
GNSS定位在现代社会中发挥着越来越重要的作用，它不仅广泛应用于航空、航海、道路交通等领域，还与物联网、无人驾驶、农业等新兴技术紧密结合。随着技术的进步和应用需求的增长，GNSS定位技术将继续发展，为人类提供更为精准、可靠的定位服务。
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