GPS模塊就是GPS信號(hào)接收器,它像“收音機(jī)”一樣接收、解調(diào)衛(wèi)星的廣播C/A碼信號(hào)，并不發(fā)送信號(hào)，屬于被動(dòng)定位。

? ? ? ? GPS模塊接收到的信息通過(guò)運(yùn)算與每個(gè)衛(wèi)星的偽距離，采用距離交會(huì)法求出接收機(jī)的得出經(jīng)度、緯度、高度和時(shí)間修正量這四個(gè)參數(shù)，特點(diǎn)是點(diǎn)位速度快，但誤差大。初次定位的模塊至少需要4顆衛(wèi)星參與計(jì)算，稱為3D定位，3顆衛(wèi)星即可實(shí)現(xiàn)2D定位，但精度不佳。GPS模塊通過(guò)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(yīng)用。

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影響GPS模塊精確度的因素

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? ? ? ? GPS模塊的定位精度取決于很多方面，比如來(lái)自于GPS系統(tǒng)的衛(wèi)星鐘差及軌道差、可見(jiàn)GPS衛(wèi)星數(shù)量及幾何分布、太陽(yáng)輻射、大氣層、多徑效應(yīng)等。另外，同一個(gè)GPS模塊，還會(huì)因?yàn)樘炀€及饋線質(zhì)量、天線位置和方向、測(cè)試時(shí)間段、開(kāi)放天空范圍及方向、天氣、PCB設(shè)計(jì)等原因產(chǎn)生不同的定位誤差。即使是同一個(gè)廠家同一個(gè)型號(hào)的不同GPS模塊使用天線分集器同時(shí)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，靜態(tài)漂移量也會(huì)有差別。

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GPS模塊的定位原理

? ? ? ? 大致上是通過(guò)測(cè)定在軌衛(wèi)星（在軌決定其是一個(gè)已知數(shù)據(jù)）到地面點(diǎn)的距離來(lái)獲取地面坐標(biāo)及其常規(guī)地理要素（即空間后方交會(huì)）。因?yàn)榍蠼夥匠讨形恢昧坑蠿YZ及鐘差T，所以接受衛(wèi)星數(shù)必須大于等于4顆。

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在定位過(guò)程中，有兩種方法來(lái)求得衛(wèi)星到地面的偽距（即含有誤差的距離）：1，測(cè)距碼；2，載波相位。

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1,測(cè)距碼屬于偽隨機(jī)噪聲碼，是一種二進(jìn)制碼序列。其關(guān)鍵在于測(cè)量發(fā)射信號(hào)到接受信號(hào)中間的時(shí)間差，通過(guò)原子鐘同步獲得。由于搭載測(cè)距碼的載波在穿越電流層是會(huì)發(fā)生折射，如是便產(chǎn)生了電離層誤差。太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)電離層總電子密度有影響，所以這也會(huì)對(duì)GPS定位產(chǎn)生影響，據(jù)我們老師講以前有段時(shí)間因?yàn)樘?yáng)耀斑導(dǎo)致了GPS 不能使用。

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2,若某衛(wèi)星S發(fā)出一載波型號(hào)（此處將載波當(dāng)做測(cè)距信號(hào)來(lái)使用），該信號(hào)向各處傳播。在某一瞬間，該信號(hào)在接收機(jī)R處得相位為ψR(shí)，在衛(wèi)星S處為ψS。注意，此處所說(shuō)的ψR(shí)，ψS為同一起點(diǎn)開(kāi)始計(jì)算的包括整周數(shù)在內(nèi)的完整的載波相位。則衛(wèi)地距ρ=λ（ψS-ψR(shí)）。

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? ? ? ? 由上可知如果對(duì)應(yīng)的相位數(shù)不準(zhǔn)確，或直接無(wú)法得到那么GPS也就無(wú)法工作了。另外在測(cè)量過(guò)程中如果衛(wèi)星的高度角（衛(wèi)星與地面水平的夾角）太小也無(wú)法進(jìn)行測(cè)量定位。綜上，在測(cè)量時(shí)段內(nèi)沒(méi)有4顆或以上衛(wèi)星，高度角太小，有高層建筑之類遮擋物，太陽(yáng)活動(dòng)劇烈，天上衛(wèi)星在軌位置及運(yùn)行狀況，接收機(jī)狀況等都可能造成GPS 無(wú)法定位或定位不準(zhǔn)確。

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GPS模塊的應(yīng)用

1，手機(jī)：現(xiàn)在智能手機(jī)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?yàn)槔锩鎯?nèi)置了GPS模塊。

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2，車載定位器：現(xiàn)在很多新車出廠的時(shí)候就已經(jīng)內(nèi)置了GPS模塊，可以直接定位。也有租賃行業(yè)、汽車風(fēng)控行業(yè)等等都使用車載定位器來(lái)保障汽車的安全。

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3，個(gè)人穿戴產(chǎn)品：最流行的應(yīng)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。

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4，寵物定位器：也是使用了GPS模塊

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5，船舶遠(yuǎn)洋導(dǎo)航和進(jìn)港引水

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6，各種等級(jí)的大地測(cè)量，控制測(cè)量

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當(dāng)然現(xiàn)實(shí)生活中還有各種各樣的應(yīng)用場(chǎng)景，小編知識(shí)有限這里就不一一列舉了。