GPS模塊就是GPS信號(hào)接收器,只能通過(guò)串口將它接收到的GPS信號(hào)傳遞給電腦或手機(jī)中的GPS軟件進(jìn)行處理。我們常說(shuō)的GPS定位模塊稱為用戶部分,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),并記錄相關(guān)的位置、速度、時(shí)間等信息。GPS模塊并不播發(fā)信號(hào),屬于被動(dòng)定位。市面上所有GPS模塊的協(xié)議都是NMEA。那么問(wèn)題來(lái)了,GPS模塊有哪幾種?GPS接收模塊的工作原理是怎樣的呢?
(1)嵌入式貼片GPS模塊,封裝以郵票孔SMT貼片式為主,選用這種GPS模塊通常需要再另外配置GPS 天線,通訊接口一般是串口。代表型號(hào)為SKG09系列,SKG12系列,SKG17系列GPS模塊;
(2)模塊+天線一體的GPS模塊,自帶GPS天線;選用這種樣式的GPS模塊通常不需要再另配天線,這種模塊天線以陶瓷天線居多,封裝多以貼片式封裝,通訊接口一般是串口。代表型號(hào)為SKM61,SKM65,SKM80,SKM81,SKM88,SKM89;
(3)模塊+天線+連接線的形式,一般被稱作G-mouse,模塊被封裝在高強(qiáng)度工程塑料殼里面,不會(huì)遮擋里面的GPS模塊信號(hào),衛(wèi)星型號(hào)接收良好。線長(zhǎng)及接口可選,可定制,且有IP67級(jí)防水防塵外殼,105℃耐高溫線材。代表型號(hào)為SKM51,SKM55,SKM2105系列G-mouse。
GPS接收模塊的工作原理
24顆GPS衛(wèi)星在離地面1萬(wàn)2千公里的高空上,以12小時(shí)的周期環(huán)繞地球運(yùn)行,使得在任意時(shí)刻,在地面上的任意一點(diǎn)都可以同時(shí)觀測(cè)到4顆以上的衛(wèi)星。GPS模塊通過(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。
由于衛(wèi)星的位置精確可知,在GPS觀測(cè)中,衛(wèi)星到接收機(jī)的距離,利用三維坐標(biāo)中的距離公式,利用3顆衛(wèi)星,就可以組成3個(gè)方程式,解出觀測(cè)點(diǎn)的位置(X,Y,Z)??紤]到衛(wèi)星的時(shí)鐘與接收機(jī)時(shí)鐘之間的誤差,實(shí)際上有4個(gè)未知數(shù),X、Y、Z和鐘差,因而需要引入第4顆衛(wèi)星,形成4個(gè)方程式進(jìn)行求解,從而得到觀測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和高程。
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