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从入门到精通！GPS导航基础应用知识大全

来源：eNet硅谷动力时间：2007-11-28

Gps应用知识

1.GPS系统组成

GPS gloabal Positioning 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。L1:1575.42MHZ,

L2:1227.60MHZ。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SUMMIT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29.3m到2.93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2.93米到0.293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。

俄罗斯有自己的卫星定位系统，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。中国也有自己的卫星定位，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HAICOM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 0.18u 改成 0.13u。如HOLUX 236、HAICOM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,Sensitivity : -152dBm。

(4). Nemerix NJ1006 ( RF ) + NJ1030 ( Baseband )

Sensitivity : -147dBm, 省电王, 采用此芯片的GOPASS GPT-700，850AMH的锂电池都有20个小时的表现。

(5). Evermore:

台湾本地的IC, 性价比好，采用此芯片的HAICOM 303E ,性能表现优于HOLUX 270U。

(6) RFMD：

Micro Devices (RFMD)业界首个高集成度蓝牙/GPS解决方案——RF8900，该设计将蓝牙通信和GPS技术集成在一个完整的系统中。据称该产品与同类产品相比可减少20%的尺寸，并使成本降低25% ，据传RIKALINE的6033将采用这个芯片。

(7). Garmin:

牌子老，信用好。老板台湾人，研发美国制造台湾，其老板也跻身世界500富豪行列。如GARMIN 的手持机GPS。

1．GPS芯片：

目前国际上常用（常见到的/较流行的）GPS模块（OEM板）上的主芯片主要有3种。

（1）美国SIRF（Sirf ）

（2）SONY（索尼爱立信/索爱）芯片