GPS模块介绍以及应用行业

GPS模块就是GPS信号接收器,它像“收音机”一样接收、解调卫星的广播C/A码信号，并不发送信号，属于被动定位。

        GPS模块接收到的信息通过运算与每个卫星的伪距离，采用距离交会法求出接收机的得出经度、纬度、高度和时间修正量这四个参数，特点是点位速度快，但误差大。初次定位的模块至少需要4颗卫星参与计算，称为3D定位，3颗卫星即可实现2D定位，但精度不佳。GPS模块通过串行通信口不断输出NMEA格式的定位信息及辅助信息，供接收者选择应用。

影响GPS模块精确度的因素

        GPS模块的定位精度取决于很多方面，比如来自于GPS系统的卫星钟差及轨道差、可见GPS卫星数量及几何分布、太阳辐射、大气层、多径效应等。另外，同一个GPS模块，还会因为天线及馈线质量、天线位置和方向、测试时间段、开放天空范围及方向、天气、PCB设计等原因产生不同的定位误差。即使是同一个厂家同一个型号的不同GPS模块使用天线分集器同时进行测试时，静态漂移量也会有差别。

GPS模块的定位原理

        大致上是通过测定在轨卫星（在轨决定其是一个已知数据）到地面点的距离来获取地面坐标及其常规地理要素（即空间后方交会）。因为求解方程中位置量有XYZ及钟差T，所以接受卫星数必须大于等于4颗。

在定位过程中，有两种方法来求得卫星到地面的伪距（即含有误差的距离）：1，测距码；2，载波相位。

1,测距码属于伪随机噪声码，是一种二进制码序列。其关键在于测量发射信号到接受信号中间的时间差，通过原子钟同步获得。由于搭载测距码的载波在穿越电流层是会发生折射，如是便产生了电离层误差。太阳活动对电离层总电子密度有影响，所以这也会对GPS定位产生影响，据我们老师讲以前有段时间因为太阳耀斑导致了GPS 不能使用。

2,若某卫星S发出一载波型号（此处将载波当做测距信号来使用），该信号向各处传播。在某一瞬间，该信号在接收机R处得相位为ψR，在卫星S处为ψS。注意，此处所说的ψR，ψS为同一起点开始计算的包括整周数在内的完整的载波相位。则卫地距ρ=λ（ψS-ψR）。

        由上可知如果对应的相位数不准确，或直接无法得到那么GPS也就无法工作了。另外在测量过程中如果卫星的高度角（卫星与地面水平的夹角）太小也无法进行测量定位。综上，在测量时段内没有4颗或以上卫星，高度角太小，有高层建筑之类遮挡物，太阳活动剧烈，天上卫星在轨位置及运行状况，接收机状况等都可能造成GPS 无法定位或定位不准确。

GPS模块的应用

1，手机：现在智能手机里面百度地图、高德地图、微信等等APP能够使用GPS定位，都是因为里面内置了GPS模块。

2，车载定位器：现在很多新车出厂的时候就已经内置了GPS模块，可以直接定位。也有租赁行业、汽车风控行业等等都使用车载定位器来保障汽车的安全。

3，个人穿戴产品：最流行的应该属于儿童定位手表；可以直接定位，还有一键SOS求救功能等等。

4，宠物定位器：也是使用了GPS模块

5，船舶远洋导航和进港引水

6，各种等级的大地测量，控制测量

当然现实生活中还有各种各样的应用场景，小编知识有限这里就不一一列举了。