GPS模塊性能指標(biāo)主要有接收靈敏度、定位時(shí)間、位置精度、功耗、時(shí)間精度等。
GPS 模塊的靈敏度
隨著GPS 應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)展，業(yè)界對(duì)GPS 接收機(jī)的靈敏度要求也越來越高，高靈敏度的接收性能可以令接收機(jī)在室內(nèi)或其它衛(wèi)星信號(hào)較弱的場(chǎng)景下仍然能夠?qū)崿F(xiàn)定位和跟蹤，大大拓展了GPS 的使用范圍。作為GPS 接收機(jī)最為重要的性能指標(biāo)之一，高靈敏度一直是各個(gè)GPS 接收模塊孜孜以求的目標(biāo)。對(duì)于GPS 接收系統(tǒng)而言，靈敏度指標(biāo)包括多個(gè)場(chǎng)景下的指標(biāo)，分別為：跟蹤靈敏度、捕獲靈敏度、初始啟動(dòng)靈敏度。目前業(yè)界已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)跟蹤靈敏度在-160dBm 以下的接收機(jī)，同時(shí)，初始啟動(dòng)的靈敏度和捕獲靈敏度也分別可以達(dá)到-142dBm 和-148dBm 以下。GPS 接收機(jī)首先需要完成對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的捕獲，完成捕獲所需要的最低信號(hào)強(qiáng)度為捕獲靈敏度；在捕獲之后能夠維持對(duì)衛(wèi)星信號(hào)跟蹤所需要的最低信號(hào)強(qiáng)度為跟蹤靈敏度。為了實(shí)現(xiàn)定位，GPS 接收機(jī)還需要解調(diào)GPS 衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航電文，相應(yīng)的，解調(diào)導(dǎo)航電文所需要的最低信號(hào)強(qiáng)度為初始啟動(dòng)靈敏度。根據(jù)上述定義可知，跟蹤靈敏度最高，捕獲靈敏度次之，初始啟動(dòng)靈敏度最差。
從系統(tǒng)級(jí)的觀點(diǎn)來看，GPS 接收機(jī)的靈敏度主要由兩個(gè)方面決定：一是接收機(jī)前端整個(gè)信號(hào)通路的增益及噪聲性能，二是基帶部分的算法性能。其中，接收機(jī)前端決定了接收信號(hào)到達(dá)基帶部分時(shí)的信噪比，而基帶算法則決定了解調(diào)、捕獲、跟蹤過程所能容忍的最小信噪比。
GPS 模塊的定位時(shí)間
模塊開機(jī)定位時(shí)間在不同的啟動(dòng)模式下有很大不同。一般來說，冷啟動(dòng)時(shí)間是指模塊內(nèi)部沒有保存任何有助于定位的數(shù)據(jù)的情況，包括星歷、時(shí)間等，一般標(biāo)稱在1分鐘以內(nèi);溫啟動(dòng)時(shí)間是指模塊內(nèi)部有較新的衛(wèi)星星歷(一般不超過2小時(shí))，但時(shí)間偏差很大，一般標(biāo)稱在45秒以內(nèi);熱啟動(dòng)時(shí)間是指關(guān)機(jī)不超過二十分鐘，并且RTC時(shí)間誤差很小時(shí)的情況。一般標(biāo)稱在10秒以內(nèi);重新捕捉時(shí)間就如同汽車鉆過了一個(gè)隧道，出隧道時(shí)重新捕捉衛(wèi)星。一般標(biāo)稱在4秒以內(nèi)。
如果GPS模塊在定位后放的時(shí)間很久，或模塊在定位后運(yùn)輸?shù)綆装俟镆酝獾牡胤?，這樣模塊內(nèi)部有星歷，但是這個(gè)星歷是錯(cuò)誤的或不具有參考意義的。在這些情況下，定位時(shí)間可能要幾分鐘甚至更久的時(shí)間。所以一般GPS模塊出廠時(shí)要將模塊內(nèi)部的星歷等數(shù)據(jù)清掉，這樣客戶拿到模塊后可以冷啟動(dòng)方式快速定位。
GPS 模塊的定位精度
定位精度可在靜態(tài)與動(dòng)態(tài)情況下進(jìn)行考察，且動(dòng)態(tài)定位效果優(yōu)于靜態(tài)定位。GPS模塊所標(biāo)稱的定位參數(shù)是指在完全開放的天空下，衛(wèi)星信號(hào)優(yōu)良的情況下測(cè)得。所以在常規(guī)的測(cè)試中很難達(dá)到標(biāo)稱的定位時(shí)間與定位精度。常見的水平定位精度描述方式有兩種：一是CEP，即圓概率誤差，意指測(cè)出的點(diǎn)有50%的概率位于一個(gè)以真實(shí)坐標(biāo)為圓心，以m為半徑的圓內(nèi);二是DRMS，即二維均方根誤差，意指測(cè)出的點(diǎn)有約95.5%的概率位于一個(gè)以真實(shí)坐標(biāo)為圓心，以m為半徑的圓內(nèi)。
GPS模塊的定位精度取決于很多方面，比如來自于GPS系統(tǒng)的衛(wèi)星鐘差及軌道差、可見GPS衛(wèi)星數(shù)量及幾何分布、太陽輻射、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。
GPS 模塊的功耗以及定位精度
功耗的影響主要是硬件的設(shè)計(jì)以及芯片本身的功耗的
定位精度目前民用的精度基本上是5米。GPS模塊的定位精度取決于很多方面，比如來自于GPS系統(tǒng)的衛(wèi)星鐘差及軌道差、可見GPS衛(wèi)星數(shù)量及幾何分布、太陽輻射、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。
