旅行者谈月亮与GPS的关系

　　月亮与GPS在很多人看来，这两个似乎一个天上，一个地下，且一个自然天体，一个具有导航性能的机器，二者之间何来关联?NO!NO!NO!哲学有云，事物之间都是存在普遍联系的。曾经，小编也一度对此有过疑惑，可是经过一段时间的研究发现，月亮与GPS这二者之间不光是有关系，而且关系还不一般。

　　早在中学的时候，我们就都学习过北宋著名词人苏轼的《水调歌头——明月几时有》。其中有词曰：“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺，此事古难全，但愿人长久，千里共婵娟。”词中讲述的月有阴晴圆缺，便是指月相的变化。身处北方的我们，冬日的晚上下班稍微收拾下，出来便会见到悬挂在天边的月儿。那么忙碌一天的你可曾发现每天你抬头见到的月亮形状都是不同的，这就和世界上没有两片完全相同的叶子一样，永远带给你不同的新鲜感。

　　月相变化图

　　说到月相变化，其实月亮每天形状的变化是有规律可循的。月相是天文学中对于地球上看到的月球被太阳照明部分的称呼。月球绕地球运动，使太阳、地球、月球三者的相对位置在一个月中有规律地变动。因为月球本身不发光，且不透明，月球可见发亮部分是反射太阳光的部分。只有月球直接被太阳照射的部分才能反射太阳光。我们从不同的角度上看到月球被太阳直接照射的部分，这就是月相的来源。

　　月相变化演示模型

　　月球靠反射阳光发亮，它与太阳相对位置不同(黄经差)，便会呈现出各种形状。如当日月黄经差为0°，这时月球位于地球和太阳之间，以黑暗面朝向地球，且与太阳几乎同时出没，故地面上无法见到，这就是新月，接着，月球继续朝前旋转，当黄经差为90°，太阳落山，月球已经在头顶，到了半夜，月球才落下去，这时被太阳照亮的月球，恰好有一半给你看到，称之为“上弦”。以此类推，月相的变化就是根据黄经差的变化而有规律地变化着。

　　GPS搜星原理

　　GPS的使用前提是必须要进行搜星定位。GPS定位系统工作原理是由地面主控站收集各监测站的观测资料和气象信息,计算各卫星的星历表及卫星钟改正数,按规定的格式编辑导航电文,通过地面上的注入站向GPS卫星注入这些信息。测量定位时,用户可以利用接收机的储存星历得到各个卫星的粗略位置。根据这些数据和自身位置,由计算机选择卫星与用户联线之间张角较大的四颗卫星作为观测对象。观测时,接收机利用码发生器生成的信息与卫星接收的信号进行相关处理,并根据导航电文的时间标和子帧计数测量用户和卫星之间的伪距。将修正后的伪距及输入的初始数据及四颗卫星的观测值列出3个观测方程式,即可解出接收机的位置,并转换所需要的坐标系统,以达到定位目的。

　　了解月相变化以及GPS的搜星原理后，我们可以根据万有引力定律，计算出月球距离卫星的高度，而月球与卫星之间的相对位置又会对黄经差产生影响，进而使月相有所变化。同时卫星所在的位置对GPS的定位也会产生影响，从而影响GPS的搜星速度是快或是慢。也就是说月亮的阴晴圆缺实际上也会对GPS搜星速度的快慢有规律地影响着。