想象一下,你站在一个完全陌生、没有路牌的巨大广场中央，但你手里的手机却能立刻告诉你在世界的哪个角落，误差可能只有几米，这听起来有点像魔法，但其实背后是一套非常精妙的科学系统在运作，这套系统的核心，就是我们常说的GPS，它的全称是全球定位系统。
天上的“灯塔”与手机里的“秒表”
你可以把太空中的GPS卫星想象成一群极其守时的“灯塔”，这些灯塔按照精确无比的轨道绕着地球飞行，并且每时每刻都在向地面广播同一个信息：“嗨，我是XX号卫星，现在的时间是XXXX。”
你的手机并不需要像对讲机一样向卫星“喊话”，它只是一个被动的接收者，它的任务是竖起耳朵，捕捉这些来自不同卫星的“时间广播”，关键在于，卫星信号以光速传播，而光速是已知且恒定的，当手机收到卫星信号时，它会立刻比对信号上标注的“发送时间”和自己手机内部的“接收时间”，这个微小的时间差，乘以光速，就得出了手机与这颗卫星之间的“距离”。
但这里有个问题：手机自己的时钟远没有卫星上的原子钟那么精准，它会有一点点误差，这个误差虽然很小，但乘以光速后，就会导致计算出的距离偏差很大，为了解决这个问题，手机需要同时接收至少四颗卫星的信号。
为什么需要四颗卫星？
我们可以用一个简单的比喻来理解：
我们生活在三维空间里,还有高度维度，手机需要第四颗卫星的信号，这第四颗卫星的作用，就像是给整个计算过程提供了一个“校准器”，通过解算四个方程（分别对应到四颗卫星的距离），手机不仅能算出自己的经度和纬度，还能算出海拔高度，并且神奇地修正了自身时钟的误差，这就是GPS定位最核心的数学原理。
从“大概在哪里”到“精确在何处”
基础的GPS定位可能已经有几米到十几米的误差,但我们现在很多时候能享受到亚米级（小于一米）甚至厘米级的精度，这得益于一些增强技术，我们国家的北斗系统、俄罗斯的GLONASS等其它卫星导航系统，手机可以同时接收所有这些系统的信号，卫星越多，就像有更多的灯塔为你指路，计算出的位置自然更可靠、更精确。
还有一种技术叫“实时动态差分”（但我们不用记这个术语），它的思路很有趣：在地面上建立一些位置已知的、固定的“基准站”，这些基准站也会接收卫星信号，并计算出自己的位置，由于它的真实位置是已知的，它就能反推出当前卫星信号的误差有多大，它把这个“误差校正值”通过移动网络发送给附近的手机，手机收到后，就能对自己的定位结果进行“微调”，从而大幅提高精度，我们手机地图导航里开启的“高精度定位”，通常就是融合了GPS、北斗、Wi-Fi信号、移动网络基站和这些增强服务的结果。
精准定位如何融入我们的生活？
知道了原理,我们再看看它如何具体地改变我们的生活：
导航与出行： 这是最直观的应用，无论是开车时躲避拥堵，还是在一个巨大的商场里寻找特定的店铺，甚至是共享单车的“定点还车”，都离不开精准定位，网约车平台能让你和司机清楚地看到彼此的位置，大大减少了沟通成本。
安全与救援： 当你拨打紧急电话时，即使你说不清自己在哪，救援部门也能通过手机的定位信息迅速找到你，很多智能手机也内置了“SOS紧急求助”功能，能自动分享你的精确位置给家人或警方。
生活服务与社交： 你想找附近的餐厅、加油站或电影院，APP会根据你的位置推送结果，朋友圈分享动态时附上的地点标签，也是定位技术的趣味应用。
游戏与娱乐： 像《宝可梦GO》这类AR游戏，将虚拟世界叠加在现实地图上，让你真的走到户外去捕捉精灵，这完全依赖于手机能实时追踪你的移动轨迹。
行业应用： 这超出了日常范围，但非常重要，精准农业利用GPS引导拖拉机进行自动化播种、施肥，能节约大量资源和成本，物流公司可以实时监控车队位置，优化配送路线，共享经济中的共享充电宝、共享汽车，其借还流程的核心也是精准定位。
手机GPS定位是一个将天体力学、相对论（因为卫星高速运动，时间会有微小膨胀，系统已做了修正）、无线电技术和强大计算能力融为一体的现代奇迹，它早已不再是简单的“找路”工具，而是像水电煤一样，成为了支撑我们数字化生活的一项基础服务，无声无息却又无处不在。
