商混車輛GPS模塊介紹以及在建筑車輛中的應用行業
模塊就是GPS信號接收器,它像“收音機”一樣接收、解調衛星的廣播C/A碼信號,并不發送信號,屬于被動定位。
模塊接收到的信息通過運算與每個衛星的偽距離,采用距離交會法求出接收機的得出經度、緯度、高度和時間修正量這四個參數,特點是點位速度快,但誤差大。初次定位的模塊至少需要4顆衛星參與計算,稱為3D定位,3顆衛星即可實現2D定位,但精度不佳。GPS模塊通過串行通信口不斷輸出NMEA格式的定位信息及輔助信息,供接收者選擇應用。
影響GPS模塊精確度的因素
模塊的定位精度取決于很多方面,比如來自于GPS系統的衛星鐘差及軌道差、可見GPS衛星數量及幾何分布、太陽輻射、大氣層、多徑效應等。另外,同一個GPS模塊,還會因為天線及饋線質量、天線位置和方向、測試時間段、開放天空范圍及方向、天氣、PCB設計等原因產生不同的定位誤差。即使是同一個廠家同一個型號的不同GPS模塊使用天線分集器同時進行測試時,靜態漂移量也會有差別。
模塊的定位原理
大致上是通過測定在軌衛星(在軌決定其是一個已知數據)到地面點的距離來獲取地面坐標及其常規地理要素(即空間后方交會)。因為求解方程中位置量有XYZ及鐘差T,所以接受衛星數必須大于等于4顆。
在定位過程中,有兩種方法來求得衛星到地面的偽距(即含有誤差的距離):1,測距碼;2,載波相位。
測距碼屬于偽隨機噪聲碼,是一種二進制碼序列。其關鍵在于測量發射信號到接受信號中間的時間差,通過原子鐘同步獲得。由于搭載測距碼的載波在穿越電流層是會發生折射,如是便產生了電離層誤差。太陽活動對電離層總電子密度有影響,所以這也會對GPS定位產生影響,據我們老師講以前有段時間因為太陽耀斑導致了GPS 不能使用。
若某衛星S發出一載波型號(此處將載波當做測距信號來使用),該信號向各處傳播。在某一瞬間,該信號在接收機R處得相位為ψR,在衛星S處為ψS。注意,此處所說的ψR,ψS為同一起點開始計算的包括整周數在內的完整的載波相位。則衛地距ρ=λ(ψS-ψR)。
由上可知如果對應的相位數不準確,或直接無法得到那么GPS也就無法工作了。另外在測量過程中如果衛星的高度角(衛星與地面水平的夾角)太小也無法進行測量定位。綜上,在測量時段內沒有4顆或以上衛星,高度角太小,有高層建筑之類遮擋物,太陽活動劇烈,天上衛星在軌位置及運行狀況,接收機狀況等都可能造成GPS 無法定位或定位不準確。
模塊的應用
,手機:現在智能手機里面百度地圖、高德地圖、微信等等APP能夠使用GPS定位,都是因為里面內置了GPS模塊。
,車載定位器:現在很多新車出廠的時候就已經內置了GPS模塊,可以直接定位。也有租賃行業、汽車風控行業等等都使用車載定位器來保障汽車的安全。
,個人穿戴產品:最流行的應該屬于兒童定位手表;可以直接定位,還有一鍵SOS求救功能等等。
,寵物定位器:也是使用了GPS模塊
,船舶遠洋導航和進港引水
,各種等級的大地測量,控制測量
當然現實生活中還有各種各樣的應用場景,小編知識有限這里就不一一列舉了。