文档介绍：GPS 应用知识系统组成 GPS (G loabal P ositioning System ) ,这是美国建的。主要分三大块,地面的控制站、天上飞的卫星、咱们手里拿的接收机。先说说设备, 卫星是美国准备好的, 至于主控站, 当然在老美的本土了, 在科罗拉多。三个地面天线, 五个监测站, 分布在全球。主要是收集数据, 计算导航信息, 诊断系统状态, 调度卫星这些杂事。天上,有 27 颗卫星,距离地面 20200 公里。 27 颗卫星有 24 颗运行,3 颗备用。这些卫星已经更新了三代五种型号。卫星发射两种信号: L1和 L2。 L1:, L2: 。卫星上的时钟采用铯原子钟或铷原子钟,计划未来用氢原子钟。手里,就是接收机了。大大小小, 千姿百态, 有袖珍式、背负式、车载、船载、机载什么的。一般常见的手持机接收 L1 信号,还有双频的接收机,做精密定位用的。 2. 关于 GPS 接收机 GPS 现在一般都是 12 通道的, 可以同时接收 12 颗卫星。早期的型号, 比如 GARMIN 45C 就是 8 通道。 GPS 接收机收到 3 颗卫星的信号可以输出 2D (就是 2 维)数据,只有经纬度, 没有高度,如果收到 4 颗以上的卫星,就输出 3D 数据,可以提供海拔高度。但是因为地球自己的问题, 不是太标准的圆, 所以高度数据有一些误差。现在有些 GPS 接收机内置了气压表,比如 etrex 的 SUMM IT和 VISTA ,这些机器根据两个渠道得到的高度数据综合出最终的海拔高度,应该比较准确了。 GPS 接收机的第一次开机, 或者开机距离里上次关机地点超过 800KM 以上, 因为接收机里存储的星历都对不上了,所以要在接收机上重新定位。 GPS 接收机的使用要在开阔的可见天空下, 所以, 屋里就不能用了。手持 GPS 的精度一般是误差在 10 米左右,就是说一条路能看出走左边还是右边。精度主要依赖于卫星的信号接收, 和可接收信号的卫星在天空的分布情况, 如果几颗卫星分布的比较分散, GPS 接收机提供的定位精度就会比较高。 3. 定位精度谈到定位精度,就得说说 SA和 AS. 什么是 SA, AS 呢? GPS 的信号有两种 C/A 码, P 码。 C/A 码的误差是到米。一般的接收机利用 C/A 码计算定位。美国在 90 代中期为了自身的安全考虑,在信号上加入了 SA (Selective Availability) ,令接收机的误差增大,到 100 米左右。在 2000 年5月2日, SA 取消, 所以, 咱们现在的 GPS 精度应该能在 20 米以内。 P 码的误差为米到米是 C/A 码的十分之一。但是 P 码只能美国军方使用, AS( Anti-Spoofing ),是在 P 码上加上的干扰信号。总之,老美也是挺累的。发了一大堆卫星用于军用定位。然后觉得不值,想赚点钱,于是开发信号给民用, 精度还不能太高, 可精度低了大家又骂娘。因为 GPS 掌握在老美的手中, 虽说免费使用,可是其他国家用着也不踏实,前两天打阿富汉是,美国就把该地区的 GPS 信号做了处理,定位精度变低。俄罗斯有自己的***系统,全球导航卫星系统(GLObal NAvigation Satellite System) 。欧洲也要发展自己的定位系统 NAVSAT 。中国也有自己的***, 叫北斗, 是双星系统,只能定位自己国家和附近的地区,而且目前只用于军方。常见 GPS 接收器采用的 GPS 芯片种类(1). SiRF starIIe: a. LP: Low power , 没有 LP 的已经很少用了。 Sensitivity : -145dBm, 在定位后依然耗电,如 HOLUX GM-210 。 b. Xtrac V1: 高感度 f/w , Sensitivity 高于 starIIe/LP, 硬件一样。如 HOLUX 270U c. Xtrac V2: 纠正了 V1 版本容易漂移的缺点,信号比较贴近现实,如的 303S 、 HOLUX 231 、 MINI GPS (2). SiRF starIII: Sensitivity : -159dBm (实测约为-154dBm ) ,虽然内建 correlator 为 220000 颗, 未必更耗电, 因为制程从改成。如 HOLUX 236 、新款的蓝牙 GPS 、环天 338 、丽台 9553 。(3). Sony single chip solution CXD2951: SONY 第三代芯片, 只有他们是 RF 跟 baseband 包在一起的,Sensi