GPS是GlobalPositioningSystem的縮(suo)寫(xie),即(ji)定(ding)位系統(tong)。其(qi)目的(de)是在(zai)範(fan)圍內對(dui)地(di)面(mian)和空中(zhong)目(mu)標(biao)進行準確(que)定(ding)位和(he)監(jian)測(ce)。隨(sui)著性空間(jian)定(ding)位信(xin)息(xi)應(ying)用的(de)日益廣泛,GPS提供的(de)全時域(yu)、全天(tian)候(hou)、高精(jing)度(du)定(ding)位服(fu)務將(jiang)給(gei)空間(jian)技術、地(di)球物(wu)理、大(da)地(di)測繪(hui)、遙(yao)感(gan)技術(shu)、交通(tong)調度(du)、軍(jun)事(shi)作(zuo)戰(zhan)以及(ji)人(ren)們的日常生(sheng)活(huo)帶(dai)來(lai)巨大的變(bian)化和(he)深(shen)遠的(de)影響。
目(mu)前的民用
GPS模(mo)塊設(she)備包(bao)括(kuo)測(ce)量(liang)型和(he)導(dao)航型。其(qi)中(zhong)測(ce)量(liang)型產(chan)品(pin)的精度(du)可(ke)達到(dao)米(mi)級甚至(zhi)毫(hao)米級(ji),但至(zhi)少(shao)需(xu)要兩(liang)臺(tai)(套(tao))才(cai)能達到(dao)設(she)計精(jing)度(du)要(yao)求(qiu),而且其(qi)內部結構復雜,單(dan)機(ji)成(cheng)本壹(yi)般在(zai)幾(ji)萬(wan)到(dao)幾(ji)十(shi)萬(wan),適(shi)合專業高精(jing)度(du)測(ce)量(liang)環(huan)境(jing)使(shi)用;導(dao)航型產(chan)品(pin),由於其(qi)使(shi)用者(zhe)對(dui)精度(du)要(yao)求(qiu)不高,壹(yi)般為幾(ji)十(shi)米,因(yin)此機(ji)器(qi)內部硬件(jian)相(xiang)對(dui)簡單(dan),只(zhi)須壹(yi)臺就可(ke)以完成(cheng)導(dao)航工(gong)作(zuo),加之(zhi)其(qi)價格(ge)相對(dui)較低(di),因(yin)而更(geng)有(you)普(pu)及(ji)和推(tui)廣(guang)價(jia)值。
GPS模(mo)塊集成(cheng)了RF射(she)頻(pin)芯(xin)片(pian)、基(ji)帶(dai)芯(xin)片(pian)和(he)核(he)心CPU,並(bing)加上相關外(wai)圍電(dian)路(lu)而組成(cheng)的(de)壹(yi)個(ge)集成(cheng)電(dian)路(lu)。目前(qian)GPS模(mo)塊的GPS芯(xin)片(pian)大(da)部分(fen)還(hai)是采(cai)用市(shi)占率(lv)*的SiRFIII系列為主。由於GPS模(mo)塊采(cai)用的(de)芯片(pian)組不壹(yi)樣(yang),性能(neng)和價格也(ye)有(you)區(qu)別,采(cai)用SIRF三(san)代(dai)芯片(pian)組的GPS模(mo)塊性能(neng)*,價格也(ye)要比采(cai)用MTK或(huo)者MSTAR等GPS芯(xin)片(pian)組的貴(gui)很多(duo)。
GPS模(mo)塊數(shu)據(ju)的(de)定(ding)位
GPS模(mo)塊有(you)冷(leng)啟動,熱(re)啟動和(he)暖(nuan)啟動(現在(zai)的(de)技(ji)術(shu)基(ji)本上已(yi)經將(jiang)該冷啟動和(he)暖(nuan)啟動兩(liang)模(mo)式參數(shu)做(zuo)得(de)非(fei)常接近(jin),從而就逐(zhu)步(bu)取(qu)消(xiao)了暖(nuan)啟動)三(san)個(ge)參數(shu),如(ru)果(guo)GPS模(mo)塊初次(ci)通電(dian),或者(zhe)移(yi)動超(chao)過(guo)500公裏(li)後(hou)通電(dian)時,模(mo)塊要重(zhong)新(xin)計算壹(yi)次星歷(li)數(shu)據(ju),壹(yi)般正常情(qing)況(kuang)下(xia)百(bai)年星科(ke)技(ji)的(de)GPS模(mo)塊只(zhi)需(xu)要30多秒鐘就(jiu)能正(zheng)常定(ding)位(這(zhe)就(jiu)是冷啟動),SR-87具(ju)有(you)內置紐扣(kou)電(dian)池,可(ke)以將(jiang)星歷(li)數(shu)據(ju)存(cun)儲在(zai)模(mo)塊內部,當下次(ci)模(mo)塊工(gong)作(zuo)的時候(hou)可(ke)以很快(kuai)速(su)的(de)定(ding)位,壹(yi)般像SR-87只(zhi)需(xu)要1~3秒就可以實現新(xin)的定(ding)位,那這(zhe)種(zhong)定(ding)位就(jiu)叫做(zuo)熱(re)啟動,如(ru)果(guo)模(mo)塊斷電(dian)時間(jian)超(chao)過(guo)4小時,內部RTC沒(mei)有(you)實(shi)時供(gong)電(dian),那麽再(zai)壹(yi)次的開機(ji)也(ye)相當於冷啟動。
GPS模(mo)塊技術(shu)參數(shu)電(dian)力主(zhu)電(dian)源輸入3.3伏直(zhi)流(liu)電(dian),電(dian)源電(dian)流(liu)<80毫(hao)安(an)支持(chi)協(xie)議訊(xun)息(xi)NMEA-0183,SIRF二(er)進制默認的(de)NMEAgga,GSA的(de),gsv(GLL,VTG,andZDAoptional)波特率(lv)4800名波特率(lv)(其(qi)他速(su)率(lv)可選(xuan))環境(jing)特征操作(zuo)溫度(du)範(fan)圍-40oCto+85oC,儲存溫度(du)範(fan)圍-45oCto+100oC外(wai)觀參數(shu)尺寸13×15×2.4立方(fang)毫米(mi)體(ti)重(zhong)<4克
GPS模(mo)塊系統(tong)信(xin)號接收(shou)機(ji)的(de)任(ren)務主(zhu)要(yao)是捕獲(huo)壹(yi)定(ding)衛(wei)星高度(du)截(jie)止(zhi)角(jiao)所(suo)選(xuan)擇(ze)的待(dai)測(ce)衛(wei)星的(de)信(xin)號,並(bing)跟(gen)蹤這(zhe)些衛(wei)星的(de)運行,同時對(dui)所接收(shou)到(dao)的(de)GPS信(xin)號進行變(bian)換、放(fang)大和處(chu)理(li),以便測量(liang)出GPS信(xin)號從衛(wei)星到(dao)接收(shou)機(ji)天(tian)線(xian)的(de)傳(chuan)播時間(jian),解譯出GPS衛(wei)星所(suo)發送(song)的導(dao)航電(dian)文(wen),zui終(zhong)實時計(ji)算(suan)出現測站(zhan)的(de)三(san)維(wei)位置、位置(zhi)、甚(shen)至三(san)維(wei)速(su)度(du)和(he)時間(jian)。
靜態(tai)定(ding)位時,
GPS模(mo)塊系統(tong)接收(shou)機(ji)在(zai)捕獲(huo)和(he)跟蹤GPS衛(wei)星的(de)過(guo)程中(zhong)固定(ding)不變(bian),接收(shou)機(ji)通(tong)過(guo)高精(jing)度(du)測(ce)量(liang)GPS信(xin)號的(de)傳(chuan)播時間(jian),並利用GPS衛(wei)星在(zai)軌(gui)的(de)已(yi)知位(wei)置(zhi)解(jie)算(suan)出接收(shou)機(ji)天(tian)線(xian)所(suo)在(zai)位(wei)置(zhi)的(de)三(san)維(wei)坐標(biao)。而動態(tai)定(ding)位則(ze)是用GPS接收(shou)機(ji)測(ce)定(ding)壹(yi)個(ge)運動(dong)物(wu)體(ti)的運行軌(gui)跡(ji)。GPS信(xin)號接收(shou)機(ji)所(suo)在(zai)的(de)運動(dong)物(wu)體(ti)叫做(zuo)載(zai)體(ti)(如航(hang)行中(zhong)的(de)船(chuan)艦(jian),空中(zhong)的(de)飛(fei)機(ji),行走的(de)車輛(liang)等)。由於載體(ti)上的(de)GPS接收(shou)機(ji)天(tian)線(xian)在(zai)跟(gen)蹤GPS衛(wei)星的(de)過(guo)程中(zhong)將(jiang)相(xiang)對(dui)地(di)球而運動(dong),這(zhe)樣(yang),接收(shou)機(ji)用GPS信(xin)號就(jiu)可(ke)實(shi)時地(di)測量(liang)運動(dong)載體(ti)的狀(zhuang)態(tai)參數(shu)(瞬(shun)間(jian)三(san)維(wei)位置和三(san)維(wei)速(su)度(du))。
接收(shou)機(ji)硬件(jian)、機(ji)內軟(ruan)件(jian)以及(ji)GPS數(shu)據(ju)的(de)後(hou)處(chu)理軟(ruan)件(jian)包(bao)構成(cheng)了完(wan)整的GPS用戶設(she)備。GPS接收(shou)機(ji)的(de)結構分為天線(xian)單(dan)元(yuan)和接收(shou)單(dan)元(yuan)兩(liang)大(da)部分(fen)。對(dui)於測地(di)型接收(shou)機(ji)來(lai)說(shuo),兩(liang)個(ge)單(dan)元(yuan)壹(yi)般分成(cheng)兩(liang)個(ge)獨立的部件(jian),觀(guan)測(ce)時將(jiang)天(tian)線(xian)單(dan)元(yuan)安(an)置在(zai)測(ce)站(zhan)上(shang),接收(shou)單(dan)元(yuan)則置於測站(zhan)附近(jin)的適當地(di)方(fang),並用電(dian)纜線(xian)將(jiang)兩(liang)者(zhe)連(lian)接成(cheng)壹(yi)個(ge)整機。實(shi)際上,也(ye)可以將(jiang)天(tian)線(xian)單(dan)元(yuan)和接收(shou)單(dan)元(yuan)制作(zuo)成(cheng)壹(yi)個(ge)整體(ti),而在(zai)觀(guan)測(ce)時將(jiang)其(qi)安(an)置在(zai)測(ce)站(zhan)點上。