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GPS使用衛(wèi)星測量當(dāng)前位置，用于許多地方，包括地圖應(yīng)用程序和汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，已成為現(xiàn)代人生活不可或缺的系統(tǒng) 。巴托斯·西卡諾夫斯基（Bartosz Ciechanowski）先生創(chuàng)建了一個(gè)網(wǎng)站易于理解的解釋了GPS的位置測量機(jī)制。
GPS – Bartosz Ciechanowski
https://ciechanow.ski/gps/
? 如何測量平面上的位置
Ciechanowski首先準(zhǔn)備了一個(gè)由綠、藍(lán)、紅三個(gè)點(diǎn)組成的平面，而不是地球，并解說了平面上黃色人偶測量自身位置的方法。

測量平面上的位置所需的信息是“綠、藍(lán)、紅點(diǎn)的位置”和“綠、藍(lán)、紅點(diǎn)到人偶的距離” 。測量“點(diǎn)和人偶的距離”后，以各個(gè)點(diǎn)為中心，畫以“點(diǎn)和人偶的距離”為半徑的3個(gè)圓，圓的交點(diǎn)就是人偶的位置。這種以距離為基礎(chǔ)求位置的方法被稱為三邊測量（trilateration survey），是GPS位置測量的基礎(chǔ) 。

誰都知道，把距離除以時(shí)間就能算出速度，把時(shí)間乘以速度就能算出距離。利用這個(gè)法則的話，可以利用速度恒定的“聲音”等計(jì)算距離。例如，如果建立“人偶發(fā)出的聲音到達(dá)的時(shí)候各點(diǎn)發(fā)光”的結(jié)構(gòu)，人偶通過測量從“自己發(fā)出聲音的時(shí)機(jī)”到“各點(diǎn)發(fā)光的時(shí)機(jī)”的時(shí)間，可以導(dǎo)出到各點(diǎn)的距離。

通過如上所述導(dǎo)出距離，只要知道“發(fā)出的聲音到達(dá)點(diǎn)的時(shí)間”，就可以使用三邊測量確定位置 ?，F(xiàn)在，無需測量距離即可確定位置。

但是，如下所示，存在2個(gè)人偶的情況下，無法判別點(diǎn)是對(duì)哪個(gè)人偶發(fā)出的聲音反應(yīng)而發(fā)光的，很難算出位置。兩個(gè)人偶同時(shí)發(fā)出聲音可能很少見，但是如果和實(shí)際的GPS一樣有幾十億個(gè)對(duì)象存在的話，容易產(chǎn)生多個(gè)對(duì)象同時(shí)發(fā)出聲音的狀況，位置的測量會(huì)變得困難。

解決這個(gè)問題的明智方法不是利用“自己發(fā)出的聲音”而是利用“點(diǎn)發(fā)出的聲音” 。這樣的話，即使數(shù)十億的人偶同時(shí)尋求位置信息，也不會(huì)與其他人偶干涉，可以尋求位置信息。但是，在利用“點(diǎn)發(fā)出的聲音”的情況下，新的操作需要“將自己的時(shí)鐘和點(diǎn)的時(shí)鐘校準(zhǔn)” 。
利用“自己發(fā)出的聲音”的時(shí)候，可以用自己的時(shí)鐘測量“自己發(fā)出聲音的時(shí)機(jī)”和“各點(diǎn)發(fā)光的時(shí)機(jī)”，所以沒有必要對(duì)準(zhǔn)時(shí)鐘。但是，在利用“點(diǎn)發(fā)出的聲音”的情況下，“點(diǎn)發(fā)出聲音的時(shí)機(jī)”需要用點(diǎn)的時(shí)鐘來測量，“聲音到達(dá)自己的時(shí)機(jī)”需要用自己的時(shí)鐘來測量。因此，如果兩者的時(shí)鐘不完全一致，就無法計(jì)算出正確的距離，無法測定位置信息。

事實(shí)上，這種對(duì)時(shí)制問題也有一個(gè)聰明的解決方案。如果三個(gè)點(diǎn)的時(shí)鐘完全同步，然后同時(shí)發(fā)出聲音，則當(dāng)人偶的時(shí)鐘偏移時(shí)，三個(gè)圓不會(huì)在一個(gè)位置相交，半徑基于“聽到聲音的時(shí)間”計(jì)算的距離，但只有當(dāng)時(shí)鐘完全匹配時(shí)，三個(gè)圓圈才會(huì)在一個(gè)位置相交。換句話說，即使自己的時(shí)鐘不準(zhǔn)，如果你調(diào)整時(shí)鐘，使三個(gè)圓圈在一個(gè)地方相交后，你聽到所有三個(gè)點(diǎn)發(fā)出的聲音，你可以測量自己的位置，同時(shí)調(diào)整時(shí)間。