一、GPS基礎知識

什么是GPS系統?

GPS主系統是居心叵測的老美發射運行的衛星系統，包含了27顆能持續發送地理位置海拔高度和時間信號的衛星，24個正常使用，3個備用，這些衛星平均分布運行在六個軌道上。一般來說，在地面上的GPS接收器能接收5~12個衛星信號，而為了獲得地面上的定位坐標，GPS導航至少需要4個衛星信號，三個用來確定GPS接收器的緯度、經度和海拔高度，第四個則提供同步校正時間。全球定位系統由三部分構成:

太空衛星部份:由24顆繞極使用衛星所組成，分成六個軌道，運行于約20200公里的高空，繞行地球一周約12小時。每個衛星均持續著發射載有衛星軌道數據及時間的無線電波，提供地球上的各種接收機來應用。

地面管制部份:這是為了追蹤及控制上述衛星運轉，所設置的地面管制站，主要工作為負責修正與維護每個衛星能保持正常運轉的各項參數數據，以確保每個衛星都能提供正確的訊息給使用者接收機來接收。

使用者接收機:追蹤所有的GPS衛星，并實時地計算出接收機所在位置的坐標、移動速度及時間，各種藍牙GPS即屬于此部份。

我們通常所說的GPS,就是第3部分。

二、GPS應用基礎

GPS gloabal Positioning System,主要分三大塊，地面控制站、衛星、接收機。

主控制站，在美國科羅拉多。三個地面天線，五個監測站，分布在全球。主要是收集數據，計算導航信息，診斷系統狀態，調度衛星這些雜事。

衛星，有27顆，距離地面20200公里。27顆衛星有24顆運行，3顆備用。這些衛星已經更新了三代五種型號。衛星發射兩種信號:L1和L2。L1:1575.42MHZ, L2:1227.60MHZ。衛星上的時鐘采用銫原子鐘或銣原子鐘，計劃未來用氫原子鐘，比我的手表準。

接收機，袖珍式、背負式、車載、船載、機載等等。一般常見的手持機接收L1信號，還有雙頻的接收機，做精密定位用的。

定位精度

談到定位精度，就得說說SA和AS。什么是SA，AS呢? GPS的信號有兩種C/A碼，P碼。

C/A碼的誤差是29.3m到2.93米。一般的接收機利用C/A碼計算定位。美國在90代中期為了自身的安全考慮，在信號上加入了SA (Selective Availability)，令接收機的誤差增大，到100米左右。在2000年5月2日，SA取消，所以，咱們現在的GPS精度應該能在20米以內。

P碼的誤差為2.93米到0.293米是C/A碼的十分之一。但是P碼只能美國軍方使用，AS(Anti-Spoofing)，是在P碼上加上的干擾信號。

俄羅斯有自己的衛星定位系統，全球導航衛星系統(GLObal NAvigation Satellite System)。歐洲也要發展自己的定位系統NAVSAT。中國也有自己的衛星定位，叫北斗，是雙星系統，只能定位自己國家和附近的地區，而且目前只用于軍方。

GPS的設置

GPS拿到手，如果是新機器要定位，已經提到了。另外，還有一些設置，常用的有坐標系、地圖基準、參考方位、公制/英制、數據接口格式什么的。

坐標系:常用的是LAT/LON和UTM。LAT/LON就是經緯度表示，UTM在這里就不管他了。地圖基準:一般用WGS84。參考方位:實際上有兩個北，磁北和真北呀(簡稱CB和ZBY)。指南針指的北就是磁北，北斗星指的北就是真北。兩者在不同地區相差的角度不一樣的，地圖上的北是真北。

公制/英制:自選。數據接口格式:這得細談談。GPS可以輸出實時定位數據讓其他的設備使用，這就牽扯到了數據交換協議。

幾乎現在所有的GPS接收機都遵循美國國家海洋電子協會(National Marine Electronics Association)所指定的標準規格，這一標準制訂所有航海電子儀器間的通訊標準，其中包含傳輸資料的格式以及傳輸資料的通訊協議。NMEA協議有0180、0182和0183三種，0183可以認為是前兩種的超集，現在正廣泛的使用，0183有幾個版本，V1.5 V2.1。所以，如果大家的GPS接收機如果要聯上筆記本里通用的GPS導航程序，比如OZIEXPLORER和俺的GPSRECEIVER，就應該選擇NEMA V2.0以上的協議。NMEA規定的通訊速度是4800 b/S。現在有些接收機也可以提供更高的速度，但沒有什么用，4800就足夠了。

象GARMIN，自己有一個mapsource軟件，為了不讓其他品牌的GPS使用該軟件，就設計了私有的GARMIN協議，只有GARMIN的機器才能輸出這種數據，而MAPSOURCE只能接收GARMIN協議，這樣一來MAPSOURCE就只能讓GARMIN的機器使用!

三、GPS接收機原理圖

四、GPS模塊

五、選擇GPS方案所應考慮的幾個方面

1、GPS芯片導航的準確性，最關鍵的是接受衛星信號的精度和算法。而衛星接收性能，主要由GPS的芯片決定。GPS的芯片相當于電腦的CPU。現在主流的是Sirf(瑟浮)三代芯片。具有20個衛星通道(sirf二代有12個通道)。其他的還有sony的芯片和瑞士的RFMD芯片。這些芯片在實際使用中的效果，和sirf的有明顯的差距。

2、GPS電源人們在使用GPS的時候，一般都是在車上或者戶外，而且有的時候，導航時間會比較長(比如長途旅行)。因此，在選擇GPS的時候，要注意GPS的電源或者電池的能力。對于車載，一般的藍牙GPS和一體機都有車載充電器。在徒步旅行時，各個產品的電池設計思路不同:有的采用和諾基亞電池通用的電池，讓諾基亞手機用戶有很多電池備用。有的采用大容量電池。有的干脆配備可以外接的干電池盒。這些都可以解決電源問題，關鍵看哪一種更適合自己。

3、GPS天線GPS天線可以增強接受能力，同時擴展接受范圍。比如屋子里面收不到信號，通過天線，可以引導屋外。sirf三代芯片的GPS，在絕大部分使用情況下，都不用GPS天線。在貼金屬膜的車內，一般也不需要。但是在特殊的情況下，比如天氣情況不好、高層建筑物遮擋等情況下，可以購買天線最為備用。信號好的時候，安裝天線也可以提高信號強度。

4、GPS產品特點可以說，每一款GPS產品，在設計的時候，都會有它的側重點。一個產品不可能十全十美。比如有的機器側重性價比，有的側重小巧時尚美觀，有的側重功能多樣性，有的使用大容量電池。因此，在選擇的時候，也要根據自己的實際需要、喜歡類型和準備投入的多少來選擇。

5、信譽應選擇一些市場美譽度和知名度較高的產品。這樣的產品質量可靠、穩定，監控準確且實時到位，可以確保車輛安全和管理方便。如市場上常見的四方通信車載GPS、華強等。

六、GPS應用

定位方式：GPS+北斗+格洛納斯（三模定位）

定位速度更快

精準度更高

更低功耗

通訊方式：藍牙BLE4.0+GPRS(GSM)通信

相同產品更低功耗

長連接/短連接可選

100%開鎖率

供電方式：自帶太陽能板+18650電池

免維護型配置

三年使用壽命

支持電子圍欄

支持電子圍欄設置

支持高精度定位

尺寸22.7*20*2mm

頻段GSM850/GSM900/DCS1800/PCS1900

供電VBAT 3.4v~4.2v典型值3.8v

省電模式耗流1.4ma@DRX=2 ?1.1ma@DRX=5 ?1.03ma@DRX=9

耐溫范圍正常工作溫度-35~75℃ 受限工作溫度-40~85℃

GPRS數據特性內嵌協議TCP/UDP/FTP/HTTP等

短消息（sms）Text和PDU模式

實時時鐘50Ω

GNSS（三模）? ? ?GPS/北斗/格洛納斯

官網地址 http://www.nbiot.com.cn/

商務合作聯系方式：15268159133 張小姐