GPS基础知识什么是GPS系统?GPS应用基础GPS

什么是 GPS 系统？

主要GPS系统是美国别有用心发射并运营的卫星系统。 它包含27颗卫星，可以连续发送地理位置高度和时间信号。 正常使用24个，备用3个。 这些卫星均匀分布在六个轨道上。 。 一般来说，地面上的GPS接收器可以接收5到12颗卫星信号。 为了获得地面的定位坐标，GPS导航至少需要4个卫星信号，其中3个用于确定GPS接收器的纬度和经度。 和高度，第四个提供同步校正时间。

全球定位系统由三部分组成：

空间卫星部分：由24颗极地循环卫星组成，分为6个轨道，运行高度约20200公里，绕地球运行约12小时。 每颗卫星不断发射携带卫星轨道数据和时间的无线电波，提供地球上的各种接收器使用。

地面控制部分：这是为跟踪和控制上述卫星运行而设置的地面控制站。 它的主要工作是纠正和维护每颗卫星的参数数据以维持正常运行，从而保证每颗卫星都能提供正确的消息给用户接收器接收。

用户接收器：跟踪所有GPS卫星，实时计算接收器所在位置的坐标、移动速度和时间。 各种蓝牙GPS都属于这个部分。

我们通常所说的GPS就是第三部分。

2. GPS应用基础知识

GPS主要分为地面控制站、卫星和接收机三部分。

主控制站，位于美国科罗拉多州。 三个地面天线和五个监测站分布在世界各地。 主要收集数据、计算导航信息、诊断系统状态、调度卫星。

有27颗卫星，距地面20200公里。 27 颗卫星中，24 颗正在运行，3 颗处于待命状态。 这些卫星已经更新了三代、五种型号。 卫星传输两种信号：L1 和 L2。 L1：1575.42MHZ，L2：1227.60MHZ。 卫星上的时钟采用铯原子钟或铷原子钟。 以后计划用氢原子钟，比我的表还准。

接收器，袖珍式、背包式、车载式、船载式、机载式等。常见的手持设备接收L1信号，也有双频接收器用于精确定位。

1、定位精度

说到定位精度，就不得不说到SA和AS。 SA和AS是什么？ GPS信号有C/A码和P码两种。

C/A码的误差为29.3m至2.93m。 一般接收机使用C/A码来计算定位。 20世纪90年代中期，美国出于自身安全考虑，在信号中加入了SA（），使得接收机误差增加到100米左右。 2000年5月2日，SA被取消，所以我们目前的GPS精度应该在20米以内。

P码的误差为2.93米至0.293米，是C/A码的十分之一。 不过，P代码只能由美军使用。 AS（Anti-）是添加到P码中的干扰信号。

俄罗斯拥有自己的卫星定位系统，即全球导航卫星系统（GNSS）。 欧洲也需要开发自己的定位系统。 中国也有自己的卫星定位，叫做北斗，这是一个双星系统，只能定位自己的国家和附近地区，目前只供军方使用。

2.GPS设置

一旦获得GPS，如果是新机需要定位，前面已经提到了。 此外，还有一些设置，常用的包括坐标系、地图基准、参考方位、公制/英制、数据接口格式等。

坐标系：常用的是LAT/LON和UTM。 LAT/LON是经纬度的表示，UTM这里不关心它。 地图基准：一般采用WGS84。 参考方向：实际上有两个北，磁北和真北（简称CB和ZBY）。 指南针指向的北方是磁北，北斗七星指向的北方是真北。 不同地区两者之间的角度是不同的。 地图上的北是真北。

公制/英制：可选。 数据接口格式：这个需要详细讨论。 GPS可以输出实时定位数据供其他设备使用，这就涉及到数据交换协议。

现在几乎所有的GPS接收器都遵循国家海洋电子协会（ ）规定的标准规范，该协会为所有海洋电子仪器制定了通信标准，包括数据传输的格式和数据传输的通信协议。 NMEA 协议共有三种：0180、0182 和 0183。0183 可以被认为是前两种协议的超集，现已广泛使用。 0183有几个版本，V1.5 V2.1。 因此，如果您的 GPS 接收器想要连接到笔记本电脑（例如我的）中的通用 GPS 导航程序，您应该选择 NEMA V2.0 以上的协议。 NMEA规定的通信速度为4800 b/S。 现在有些接收器也提供更高的速度，但用处不大，4800就够了。

比如，我有一个软件。 为了防止其他品牌的GPS使用该软件，我设计了一个私有协议。 只有某些品牌的机器才能输出这种数据，并且只能接收该协议。 这样只有特定品牌的机器才能使用。 ！

3. GPS接收器原理图

4、GPS模块

5、选择GPS解决方案时应考虑的几个方面

1、GPS芯片导航精度，最关键的是接收卫星信号的精度和算法。 卫星接收性能主要由GPS芯片决定。 GPS芯片相当于电脑的CPU。 目前主流的是Sirf（Serf）第三代芯片。 拥有20个卫星频道（sirf二代有12个频道）。 其他还包括索尼芯片和瑞士RFMD芯片。 这些芯片在实际使用中的性能与sirf有着明显的差距。

2、GPS电源 人们使用GPS时，通常是在车内或者户外，有时导航时间会比较长（比如长途旅行）。 因此，在选择GPS时，要注意GPS的电源或者电池容量。 对于车辆来说，一般的蓝牙GPS和一体机都有车载充电器。 徒步时，各个产品的电池设计思路都不同：有的采用与诺基亚电池通用的电池，让诺基亚手机用户拥有大量的备用电池。 有些使用大容量电池。 有些只是附带一个可以外部连接的干电池盒。 这些都可以解决电源问题。 关键是要决定哪一种更适合你。

3、GPS天线 GPS天线可以增强接收能力，扩大接收范围。 例如，如果房屋内部无法接收到信号，则可以使用天线引导房屋外部。 Sirf第三代芯片的GPS在大多数使用情况下不使用GPS天线。 对于带有金属膜的汽车，通常不需要这样做。 但在特殊情况下，如天气恶劣、高层建筑遮挡等，可以购买天线作为备用。 当信号好的时候，安装天线也可以提高信号强度。

4、GPS产品特点 可以说，每一款GPS产品在设计时都会有其侧重点。 产品不可能是完美的。 比如有的机器注重性价比，有的机器注重紧凑、时尚美观，有的机器注重功能多样性，有的机器采用大容量电池。 因此，在选择的时候，还应该根据自己的实际需求、偏好类型以及准备投入多少来进行选择。

5、为了信誉，应选择一些市场信誉度和知名度较高的产品。 这样的产品质量可靠稳定，监控实时准确到位，可以保证车辆安全，管理方便。 比如市场上常见的四方通讯车载GPS、华强等。

6. GPS应用

定位方式：GPS+北斗+（三模定位）

更快的定位

更准确

更低的功耗

通讯方式：蓝牙BLE4.0+GPRS（GSM）通讯

相同产品功耗更低

长连接/短连接可选

100%解锁率

供电方式：自带太阳能板+18650电池

免维护配置

三年使用寿命

支持电子围​​栏

支持电子围​​栏设置

支持高精度定位

尺寸22.7*20*2mm

乐队///

电源 VBAT 3.4v~4.2v 典型值 3.8v

省电模式功耗 1.4ma@DRX=2 1.1ma@DRX=5 1.03ma@DRX=9

耐温范围：正常工作温度-35~75℃，限制工作温度-40~85℃

GPRS数据特性内嵌协议TCP/UDP/FTP/HTTP等。

短消息 (sms) 文本和 PDU 模式

实时时钟50Ω

GNSS（三模）GPS/北斗/