GPS系統(tǒng)有哪些特點?教你如何選擇GPS定位模塊!
GPS在我們的生活中發(fā)揮了重要的作用,每每去一個沒去過的地方,我們都依賴于GPS。為增進大家對GPS的認識,本文將對GPS系統(tǒng)的特點予以介紹,并介紹如何選擇GPS系統(tǒng)模塊。如果你對GPS具有興趣,不妨和小編一起繼續(xù)往下閱讀哦。
一、GPS系統(tǒng)特點
GPS是最為成功的衛(wèi)星定位系統(tǒng),被譽為人類定位技術的一個里程碑。歸納起來,系統(tǒng)具有以下特點:
(1)全球,全天候連續(xù)不斷的導航定位能力。GPS能為全球任何地點或近地空間的各類用戶提供連續(xù)的、全天候的導航定位能力,用戶不用發(fā)射信號,因而能滿足多用戶使用。
(2)實時導航,定位精度高,觀測時間短。利用GPS定位時,在1秒內(nèi)可以取得幾次位置數(shù)據(jù),這種近乎實時的導航能力對于高動態(tài)用戶具有很大的意義,同時能為用戶提供連續(xù)的三維位置、三維速度和精確的時間信息。利用C/A碼的實時定位精度可達20~50米,速度精度為0.1米/秒,利用特殊處理可達0.005米/秒,相對定位精度可達毫米級。
隨著GPS系統(tǒng)的不斷完善和軟件的不斷更新,20千米以內(nèi)相對靜態(tài)定位僅需15~20分鐘,快速靜態(tài)相對定位測量時,當每個流動站與基準站相距在15千米以內(nèi)時,流動站觀測時間只需1~2分鐘,然后可隨時定位,每站觀測只需幾秒。
(3)測站無需通視:GPS測量只要求測站上空開闊,不要求測站之間互相通視,因此可節(jié)省大量的造標費用(一般造標費用占總經(jīng)費的30%、50%)。由于無需點間通視,點位位置可根據(jù)需要可疏可密,這樣就使得選點工作變得非常靈活,也可省去經(jīng)典測量中的傳算點、過渡點的測量工作。
(4)可提供全球統(tǒng)一的三維地心坐標:GPS測量可同時精確測定測站平面位置和大地高程。GPS水準可滿足四等水準測量的精度,另外,GPS定位是在全球統(tǒng)一的WGS-84坐標系統(tǒng)中計算的,因此全球不同地點的測量成果是相互關聯(lián)的。
(5)儀器操作簡便:隨著GPS接收機的不斷改進,GPS測量的自動化程度越來越高。在觀測巾測量員只需安置儀器,連接電纜線,量取天線高,監(jiān)視儀器的工作狀態(tài),而其他觀測工作,如衛(wèi)星的捕扶,跟蹤觀測和記錄等均由儀器自動完成,結束測量時,僅需關閉電源,收好接收機,便完成了野外數(shù)據(jù)采集任務。
如果往一個測站上需做長時間的連續(xù)觀測,還可以通過數(shù)據(jù)通信方式將所采集的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理中心,實現(xiàn)全自動化的數(shù)據(jù)采集與處理。另外,接收機的體積也越來越小,相應的重量也越來越輕,極大地減輕測量作者的勞動強度,使野外工作變得更為輕松。
(6)抗干擾能力強、保密性好:GPS采用擴頻技術和偽碼技術,用戶只需接收GPS信號,自身不會發(fā)射信號,出而不會受到外界其他信號源的干擾。
(7)功能多、應用廣泛:GPS是軍、民兩用系統(tǒng),其應用范圍十分廣泛。具體的應用實例包括:汽車導航和交通管理、巡線車輛管理、道路工程、個人定位以及導航儀等。
二、如何選擇GPS定位模塊
1、支持哪些衛(wèi)星導航系統(tǒng)
全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GNSS)是泛指所有的衛(wèi)星導航系統(tǒng),包括全球的、區(qū)域的和增強的,如美國的全球定位系統(tǒng)(GPS)、歐盟的伽利略衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GALILEO)、中國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BDS)、俄羅斯的格洛納斯衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GLONASS),以及相關的增強系統(tǒng)。對于國外用戶來說,一般是看GPS模塊是否支持GPS/GLONASS/GALILEO。
2、良好的接收靈敏度
接收靈敏度就是說接收機可以準確地把有效信號拿出來的最少信號接收功率。GPS定位模塊良好的接收靈敏度使無線產(chǎn)品具備更強地捕捉弱信號的能力。如此一來,伴隨著傳送間距的提升,接收信號變?nèi)?,高靈敏度的無線產(chǎn)品仍可以接收數(shù)據(jù),保持平穩(wěn)連接,大幅度提高傳送間距。
3、越來越快的定位時長
定位時長指多久時間GPS機器設備會自行開始明確自身的具體位置,通常以秒為單位。當做到這一時間時,GPS機器設備會發(fā)信號給GPS定位衛(wèi)星,開始明確自身的具體位置。而且包含第一次運行,冷啟動,熱(溫)啟動的定位時間。無論是汽車導航或是手機里的導航地圖,全是建立在配有GPS定位模塊的根本上,定位用時越少,數(shù)據(jù)測試更加容易得到工程師肯定。
4、位置精確度
位置精確度指的是空間點位獲得坐標值和它實際坐標值的符合的程度。定位精度假如沒有做到功能性的實際效果,再豪華的GPS設計布置也會讓人心生不喜。不過,不一樣的導航環(huán)境要先考慮到運用場景,再考慮到其他因素。
定位精度可在靜態(tài)與動態(tài)狀況下開展考察,且動態(tài)定位實際效果好于靜態(tài)定位。GPS定位模塊所標稱的定位技術參數(shù)指的是在充分開放的天空下,衛(wèi)星信號優(yōu)質(zhì)的狀況下測出。因此在常規(guī)性的測試中難以做到標稱的定位時間與定位精度。
5、功耗
功耗即功率的損耗,指機器設備、器件等輸入功率和輸出功率的差值。伴隨著計算機技術和微電子技術的快速成長,嵌入式系統(tǒng)應用場景越發(fā)廣泛。環(huán)保節(jié)能是國際化的風潮,如計算機里的許多芯片以往用5V供電,如今用3.3V、1.8V,并明確提出了綠色體系的定義。許多廠商很重視GPS定位模塊的低功耗現(xiàn)象。電路與系統(tǒng)的低功耗設計始終都是電子工程專業(yè)人員設計時要考慮到的重要因素。
6、信噪比
信噪比(SNR)就是衛(wèi)星的信號強度,是對信號噪聲的信號信息內(nèi)容的測量。同樣的測試環(huán)境下,偵測到的衛(wèi)星信噪比越大,說明GPS定位模塊性能越好。
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