一文看懂GPS模块定位原理、特点及应用

      什么叫GPS模块？

      GPS模块便是GPS无线接收器,它是一个可以使用无线蓝牙或有线电视和计算机与手机蓝牙连接的机器，GPS模块把它接收的GPS信号传导给笔记本或手机里的GPS系统进行解决。

      人们常说的GPS定位模块，它就像“录音机”一样，通过接受、转换卫星的直播C/A码数据信号，已1575.42MHz的频率进行工作。但是GPS模块并不是播放数据信号，而是属于被动定位。GPS模块的使用重点在于通信协议的确定，其实就是模块的输出协议确定。它包括基本数据类型与信息文件格式，在其中基本数据类型主要包括二进制信息和NMEA全国各地电子协会数据信息。这两种信息能够通过通信与GPS接收机为渠道开展通讯。GPS模块根据计算与每一个卫星的伪间距，选用间距交会法得到经纬度、层面、高度和时差这四个主要参数，特征是定位点速度更快，但偏差大。**次定位的模块最少要4颗卫星参加测算，称之为3D定位，3颗卫星就可以实现2D定位，但精密度欠佳。

      （Beitian北天GPS模块BS-880）

       GPS模块定位基本原理

       24颗GPS卫星在离地面1万2千公里高空上，以12制的时间环绕地球运作，在任何时刻，在地面的任意一点都可以同时观测到4颗以上卫星。利用卫星位置精准得知，在GPS测量中，卫星到接收机之间的距离，利用三维坐标里的距离公式，3颗卫星，就能组成3个表达式，解出来观察点位置(X,Y,Z)。充分考虑卫星的数字时钟与接收机时钟间的偏差，事实上有4个未知量，X、Y、Z和钟差，因此必须引进第4颗卫星，建立4个表达式开展运算，从而获得观测站的地理坐标和标高。实际上，接收机往往能锁定4颗以上卫星，这时候，接收机可按照卫星的遍布分为若干组，每一组4颗，再通过优化算法筛出偏差最少的一组作为位置，进而提高准确度。

       因为卫星运作路轨、卫星数字时钟存有偏差，空气电离层、对流层对信号的功率也有影响，导致民用型GPS的定位精密度相差达到10米。为提升定位精密度，普遍使用拆分信号GPS(DGPS)，创建基准站(差分信号台)开展GPS观察，利用已知基准站精确坐标，与估计值进行对比，进而得到调整数，并对外公布。接收机接到该调整数后，和自身的估计值进行对比，消除绝大多数偏差，得到一个较为准确的位置。

       （Beitian北天GPS模块BN-450）

       实验证明，利用拆分信号GPS，定位精密度可以缩小到5米。根据GPS模块的物流追踪管理，在传统物流环节中，因为信息及沟通的缺陷，经常导致无法充分运用运输资源。根据GPS模块可以对运送图片中的车辆位置情况实时监测，有利于生产调度管理处把握货品实时运送进展，并把所在位置信息通过互联网形式进行分享，有利于物主查询，把握货品预计到达时间，提前准备取货。此外，在运输途中若出现驾驶常见故障、行驶遇阻等紧急状况时，可迅速根据GPS模块得知案发点，并调派发生意外点近的车辆紧急救援，确保运送进展不受影响。利用GPS模块还可以帮助搭建科学合理的行驶路线，节省物流成本，根据对汽车线路的监管，还能防止偷盗、抢掠的发生，保证车辆、货品或驾驶人员的安全。