这个问题我来回答再合适不过了，作为一名从事位置服务的测绘专业人员，我很有发言权。

首先，题主说的很清楚，手机和卫星没有双向通讯，并且提到了卫星和地球转动的速度不一样，可以看出题主对卫星定位有相关的知识储备。下面我就从题主说的这两个方面来讲手机是怎么通过GPS卫星定位的。

第一，手机使用卫星定位基本原理是三球交会

手机使用卫星定位虽然不和卫星双向通讯，但是手机接收到了（或者叫捕获）来自卫星发出的信号。卫星发出的这种信号包含着几种信息：

1. 测距码，测距码是一种具有特定格式的二进制编码。简单理解，通过捕获测距码，手机能够计算出自己和卫星之间的距离。
2. 星历，星历是一些类描述卫星在某一时刻空间位置的参数。简单理解，通过对星历进行数学计算，能够得知卫星的空间位置坐标。

在同时接收到4颗以上上述卫星信号的时候，手机就可以通过三球交会原理将自己的位置确定了。

三球交会可以这样理解，我们知道平面上三个圆相交能够唯一确定一个点，拓展到三维空间，三个球相交能够确定2个点，然后根据手机的地理位置，可以排除掉一个错误结果。

但是，实际使用的时候，通常使用4颗卫星，因为卫星上的时间和手机的时间具有不同步性，就是不能完全对准，导致定位不准确，使用4颗卫星进行计算就能将时间插值一并计算出。

第二，卫星转的和地球不一样也能用吗

相信很多人都会有这个疑惑，其实答案当然是可以的。

卫星只是播发自己应该播发的信号，通常卫星位于2万千米以上的高空，信号传播速度是光速30万千米/秒，从发射到手机捕获需要经历0.067秒的时间，所以我们用来定位的卫星位置是0.067秒之前的位置。

但是，正是由此，所以在进行卫星定位解算时，尤其是高精度的位置解算，需要考虑地球和卫星的相对运动，此时需要考虑广义相对论效应，此处不再展开了。

总之，卫星转速和地球不同，不影响我们使用卫星定位。

希望我的答案能够解决题主的疑惑

我是@爱科学的工程师 ，关注我，了解更多科学知识。

我尝试用通俗的语言简单描述一下：

1、GPS的由来

是Global Positioning System（全球定位系统）的简称，来源于美国1958年的一个军事项目，后来逐渐完善，并于1994年完成全球覆盖（一共24颗星），后来开放到民用，不过精度要远低于军用，大约是3米左右。

2、GPS定位原理

由于GPS卫星的设计，地球上任意位置的接收器同时都可以连接到4颗GPS卫星。这些卫星每时每刻都在向地球广播自己存在的位置消息，这些消息里带着时间戳。地面接收器接收到4颗卫星的信息后，通过GPS芯片的算法，就能求得地面GPS的坐标。接收器可以把计算结果传输给导航地图等软件，软件就能显示定位的当前位置。

所以说：GPS的定位算法不是由GPS卫星完成的，而是利用3点定位（第4颗星是为了纠错用的）的算法计算得出自己的空间位置，然后由应用软件进行实时展现，实现诸如导航的功能。

3、GPS信息传输频率

GPS使用1575.42 正负10 MHz的频率进行数据传输，所以在室内或者有建筑物遮挡的情况下，会遇到无法接收到卫星信号的问题，影响定位信息的获得。必要时需要用到延长天线。