批量GPS电路板组装

GPS是指全球定位系统。

     可为地球表面大部分地区（98%）提供精确定位、测速和高精度标准时间，满足位于地面或近地空间任意位置的军事用户连续、准确地确定三维位置 、三维运动和时间要求，民用GPS也能达到十米左右的定位精度。

概述

定义

全球定位系统（GPS）是美国陆军、海军和空军于1970年代联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。 其主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候、全球导航服务，并用于情报收集、核爆监测、应急通信等部分军事用途。 这是美国全球霸权战略的重要组成部分。 这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。 该系统可以保证在任何时候，地球上任何一点都可以同时观测到四颗卫星，从而保证卫星能够采集到观测点的经纬度和海拔高度，从而实现如下功能： 导航、定位和授时。 

介绍

GPS可以提供车辆定位、防盗、防抢、行车路线监控、呼叫指挥等功能。 实现以上所有功能必须具备GPS终端、传输网络和监控平台三要素。

工作准则

定位原理

GPS导航系统的基本原理是测量已知卫星与用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据，就可以知道接收机的具体位置。 为了达到这个目的，可以根据星载时钟记录的时间，在卫星星历表中查到卫星的位置。 用户到卫星的距离是通过记录卫星信号传播到用户所用的时间，然后乘以光速得到的（由于大气电离层的干扰，这个距离不是真实的 用户与卫星之间的距离，但伪距（PR）：GPS卫星正常工作时，会不断发射由1和0二进制组成的伪随机码（简称伪码）的导航电文 GPS系统使用的伪码有两种，分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码，C/A码的频率为1.023MHz， 重复周期为1毫秒，码距为1微秒，相当于300米；P码频率为10.23MHz，重复周期为266.4天，码距为0.1微秒，相当于30米。 Y码是在Pc的基础上形成的 ode，具有更好的保密性。 导航电文包括卫星星历、工作状态、钟差改正、电离层延迟改正、大气折射改正等。 和其他信息。 它是从卫星信号中解调出来的，并以 50b/s 调制在载频上传输。 导航电文的每个主帧包含5个子帧，每帧长6s。 前三帧各有10个码； 它每 30 秒重复一次，每小时更新一次。 最后两帧一共15000b。 导航电文的内容主要包括遥测码、转换码和数据块1、2、3，其中最重要的是星历数据。 当用户收到导航电文后，提取卫星时间与自己的时钟对比，即可知道卫星与用户的距离，然后利用导航电文中的卫星星历数据，计算出卫星到达时的位置。 消息发布后，即可获知用户在WGS-84大地坐标系中的位置、速度等信息。

可见，GPS导航系统中卫星部分的作用就是不断地发送导航电文。 但是，由于用户接收机使用的时钟与卫星星载时钟不能一直保持同步，除了用户的三维坐标x，y，z，aΔt，也就是卫星与卫星的时间差 接收器，必须作为未知数引入。 然后用4个方程求解这4个未知数。 所以如果你想知道接收器在哪里，你必须至少能够接收到来自 4 颗卫星的信号。

GPS接收器可以接收精确到纳秒级的时间信息，可用于授时； 预测星历表，用于预测未来几个月卫星的大致位置； 用于计算定位所需卫星坐标的广播星历，精度为几米到几十米（每颗卫星不同，随时变化）； GPS系统信息，如卫星状态等。

卫星到接收机的距离可以通过GPS接收机对码的测量得到。 因为它包含了接收机卫星时钟的误差和大气传播的误差，所以称为伪距。 用CA码测得的伪距称为CA码伪距，精度在20米左右。 P码测得的伪距称为P码伪距，精度在2米左右。

GPS接收机对接收到的卫星信号进行解码或采用其他技术去除载波上调制的信息，即可恢复载波。 严格来说，载波相位应该称为载波差拍相位，它是接收到的卫星信号受多普勒频移影响的载波相位与接收机本机振荡产生的信号相位之间的差值。 一般在接收机时钟确定的历元时间进行测量，跟踪卫星信号可以记录相位变化值，但观测开始时接收机和卫星振子的相位初始值 不知道，一开始第一个epoch的相位整数也是未知的，也就是整数模糊，只能在数据处理中作为参数来解决。 相位观测值的精度高达毫米级，但前提是要解决整圈的模糊。 因此相位观测值只有在有相对定位和连续观测值时才能使用，只能达到优于米级的定位精度。 可以使用相位观察。

GPS定位按定位方式分为单点定位和相对定位（差分定位）。 单点定位是一种根据接收机的观测数据确定接收机位置的方法。 它只能使用伪距观测，可用于车辆和船舶的粗略导航和定位。 相对定位（差分定位）是根据两个或多个接收机的观测数据，确定观测点之间相对位置的一种方法。 它可以使用伪距观测或相位观测。 大地测量或工程测量应使用相位观测进行相对定位。

GPS观测值包括卫星和接收机时钟误差、大气传播延迟、多径效应等误差。 定位计算还受到卫星广播星历误差的影响，在进行相对定位时，大部分常见误差都被消除了。 偏移或减弱，因此定位精度将大大提高。 双频接收机可以根据两个频率的观测值抵消大气中电离层误差的主要部分。 当精度要求高，接收机距离远时（大气差异明显），应选用双频接收机。

GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星的瞬时位置作为已知起始数据，采用空间距离后方交会的方法确定待测点的位置。 如图所示，假设t时刻在地面待测点安装了GPS接收机，则可以测得GPS信号到达接收机的时间Δt，由下式可确定以下四个因素 添加卫星星历和接收器方程接收的其他数据。

定位精度

目前已有28颗卫星（含4颗备用）发射升空，分布在相交60度的6个轨道平面上，距地面约2万公里。 单机导航精度在10米左右，综合定位精度可达厘米级、毫米级。 但民用领域的开孔精度在10米左右。

零件

空间部分

GPS空间部分由24颗卫星组成（21颗工作卫星；3颗备用卫星），位于距地球表面20200km以上的天空中，运行周期为12h。 卫星均匀分布在6个轨道面（每个轨道面4颗），轨道倾角为55°。 卫星分布使得可以在世界任何地方随时观测4颗以上的卫星，并可以在卫星中预存导航信息。 由于大气摩擦等问题，GPS卫星的导航精度会随着时间的推移逐渐下降。 .

地面控制系统

地面控制系统由监测站、监测总站和地面天线组成。 主控站位于美国科罗拉多州斯普林菲尔德。 地面控制站负责采集卫星发回的信息，计算卫星星历、相对距离、大气改正等数据。

用户设备部分

用户设备部分是GPS信号接收器。 其主要功能是能够捕获根据一定的卫星截止角选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行情况。 接收机捕获被跟踪卫星信号时，可以测量接收天线到卫星的伪距和距离变化率，解调卫星轨道参数等数据。 根据这些数据，接收机中的微处理计算机可以根据定位求解方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。 接收机硬件和内置软件以及GPS数据后处理软件包构成了完整的GPS用户设备。 GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。 接收机一般采用机内和机外两种直流电源。 设置内部电源的目的是为了在更换外部电源时不间断地连续观察。 使用外部电源时，内部电池会自动充电。 内置电池在关机后为 RAM 存储器供电，以防止数据丢失。 各类接收机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测。 第二个是用户接收器。 目前有单频和双频接收机两种。 但由于价格因素，大部分用户购买的都是单频接收机。

市场发展

中国GPS导航市场潜力巨大。 截至2005年底，我国配备车载导航设备的车辆不足10万辆，与3000万辆的总保有量相比，普及率不足1%。 日本的车载导航安装率高达59%，欧美约占25%。 2006年便携式导航市场规模应接近5亿元。 随着市场的快速发展和新品牌的涌现，预计2009年我国车载GPS导航系统终端销售额将接近100亿元。

2008年在中国被称为“3G元年”。 众所周知，在国内通信领域，最炙手可热的莫过于正在试运行的TD-SCDMA——3G标准。 3G作为新一代通信技术，给人们带来了诸多期待。 3G牌照的全面发放也成为人们普遍关注的焦点。 事实上，国内的GPS导航领域也在经历一场变革。 第三代PND导航产品应运而生，将人们带入了全新的导航时代。

卫星导航应用产业在国民经济中的作用越来越重要，将成为“十一五”规划的重头戏。 “十一五”期间，卫星导航在航空、海洋、铁路、建筑、电信、电力等其他领域的应用将有很大的发展空间。

卫星导航技术的发展趋势主要表现在三个方面：一是卫星导航多系统共存，提高了系统的可用性，扩大了应用领域； 二是多元导航技术正在推广应用，主要包括GPS与移动通信基站定位、陀螺仪、航位推算技术等的结合应用； 三是卫星导航与无线通信等高新技术相结合，如嵌入手机、便携PC、PDA、手表等的GPS接收器，通信、安防和消费电子产品从根本上推动IT的全面发展 技术。

如何购买

质量

选择GPS导航产品时，软件和硬件的配置非常重要。 一般来说，专业品牌厂商的硬件配置更值得信赖。 一些假冒GPS制造商经常伪造硬件配置，导致液晶屏、GPS芯片、处理器等产品质量难以保证。 他们整个GPS产品的生产过程无非是一些硬件的简单集成组装。 正规GPS厂家的硬件配置往往要经过层层把关，必须通过ISO质量生产标准（主要是ISO2000质量认证、ISO14001环境认证）等认证。 对于汽车产品，只有通过“ISO/TS TS16949标准认证”，才能为奔驰、大众等汽车厂商提供产品和服务。

软件

在软件方面，最受关注的自然是GPS导航地图数据的准确性和更新的及时性。 地图的频繁更新导致电子地图的制作成本居高不下，因此很多不合格的GPS厂商会减少地图更新或盗版其他电子地图。 如果消费者使用“假冒伪劣”地图进行机器导航，不仅容易“误入歧途”，甚至可能危及生命。

品牌

事实上，品牌的重要性远远超过其他。 由于我国卫星导航产业是处于发展阶段的高新技术产业，只有在市场上耕耘多年的专业厂商才能保证产品技术的领先优势，同时具备资金和 实力为用户提供全面优质的服务保障。

产品的价格和售后服务也是购买产品时主要考虑的因素。 消费者希望买到物美价廉的产品，但结果未必是他们想要的。 市面上很多导航产品“便宜”但不“好”。 因此，在此提醒广大消费者，在选购产品时，不要被单纯的变态低价所蒙蔽。 对于与自己驾车出行、旅行探险息息相关的导航产品，千万不要吝啬为自己的“出行安全”买单。

作为一款GPS导航产品，产品技术的升级和地图数据的更新非常重要。 只有专业的品牌厂商才能及时地为消费者提供这样的服务。

误解

油价在连续第三次下跌后，迎来了连续第三次上涨。 刚买车的新手更担心会走错路，任何省油的驾驶习惯都会付之东流。 因此，在买车之后，越来越多的菜鸟会考虑购买车载导航仪。 不过记者发现，除了导航产品本身的缺陷，车主们无论是在购买时的静态测试，还是在实际应用过程中，都存在一些误区。

购买时不要迷信搜星速度

通常，在购买GPS导航仪的店面，售货员都会向消费者展示产品的卫星接收信号有多快。 通常，GPS分为热启动、冷启动和暖启动三种方式。 但是，在销售导航仪的过程中，有的销售人员故意转换概念，用不同状态下的GPS来比较搜索速度。 一般第一次使用，电池耗尽丢失信息，或者接收设备在关机状态下移动1000公里以上，GPS冷启动定位速度比热启动定位慢很多 速度。

其实很多消费者都比较看重超快定位，但销售人员展示的超快搜星不一定真的很快，因为要区分冷热启动的不同状态。 例如，市面上的一些GPS产品就搭载了HotFix超快速定位技术。 ，与其他没有超快定位技术的产品相比，定位速度快一倍以上。

更多的语言并不更实用

在实际应用中，大多数情况下都是通过产品的语音来进行导航。 因此，越来越多的产品多了一个“多语言选择”的卖点。 除了最常见的普通话和英语，广东话和客家话也出现了。 、潮州话、东北话、四川话等方言。 因此，一些消费者在购买时会觉得它的“语言能力”超强。 但也有消费者使用后反映，其实在路上，最能表达实际情况的永远是普通话。 其他语言只是机械地用当地方言表达路名、距离等简单信息。 因此，在导航信息的表达上，让人觉得很奇怪。

比较超远景点的路线规划

在选择一款导航产品时，其路线规划速度和计算速度的快慢是衡量产品好坏的一个重要方面。 因此，一些消费者喜欢在购买时输入当地的道路信息来测试产品的运行情况，但这还不够。 你可以尝试将一些极远的地方，比如西藏、新疆、内蒙古、吉林等旅游景点设置为目的地，来测试机器的计算速度。 而且，最好多输入几个这样的远程目的地。 记者在使用过程中发现，如果将西藏的布达拉宫作为目的地，部分产品可以比较快速地规划出路线，但如果将吉林、内蒙古的一些景区作为目的地，让它去计算， 产品会逐渐出现运行缓慢甚至死机的现象。 如果机器的每个计算状态的进度都能在短时间内完成从0%到100%，就证明它的运行质量是可以保证的。 但是如果有的机器在显示到60%-70%的时候出现很慢甚至死机的情况，这种机器显然不适合喜欢自驾游的消费者。

输入兴趣点比较地图信息量

市面上大部分品牌的GPS导航仪都会选择固定的电子地图供应商进行合作。 但需要注意的是，这种符合国家出版资质的电子地图，数据信息一般相同，只是有南北差异。 一些公司的电子地图瞄准的是南方市场。 因此，用户会发现一些当地的兴趣点的信息量会非常丰富。 以郊区的一些楼盘为例，一张以南方市场为主的电子地图，甚至可以显示不同小区的名称。 而一些主打北方市场的电子地图，连这个楼盘都找不到。 因此，消费者在购买时，可以根据自己的需要比较不同产品电子地图的信息内容是否丰富。 比如选择禅城区后，可以输入一些连锁餐饮企业的名称，看看同一地区哪一家更详细。 结果，有些地图显示了两打，而另一些地图只显示了一打。

不要以熟悉的路线判断产品的优劣

很多人在购买的时候，会第一时间输入自己常驾的出发地和目的地，看看它所指引的路线是否与自己常驾的路线相符，从而判断产品的好坏。 实际上，这并不完全正确。 一些经常使用导航仪的车主表示，在不堵车的前提下，导航仪推荐的路线往往更近。 由此可见，如果车主对出发地和目的地比较熟悉，很容易对导航仪的引导路线产生怀疑。 不过，虽然导航仪引导的路线比较近，但也会出现导航仪引导的路况极差，甚至难以通过的情况。

GPS

定义

GPS定位系统是指利用卫星在全球范围内进行实时定位和导航的系统，简称GPS（Global Positioning System）。 GPS定位系统的功能必须具备三个要素：GPS终端、传输网络和监控平台； 这三个要素缺一不可； 通过这三个要素，可以提供车辆防盗、防抢、行车路线监控、呼叫指挥等功能。

构成

空间部分

GPS定位系统空间部分由24颗GPS工作卫星组成。 这些GPS工作卫星共同组成GPS卫星星座，其中21颗为导航卫星，3颗为现役备用卫星。 这24颗卫星分布在6个倾角为55°的轨道上环绕地球运行。 卫星的轨道周期约为12个恒星小时。 每颗GPS工作卫星发出导航定位信号。 GPS 用户使用这些信号来完成他们的工作。 可见，GPS定位系统中卫星部分的作用是不断发送导航电文。

控制部分

GPS定位系统的控制部分是由分布在世界各地的若干个跟踪站组成的监控系统。 这些跟踪站根据其功能的不同分为主控站、监控站和注入站。 主控站的作用是根据各监测站对GPS的观测数据，计算出卫星星历和卫星钟的校正参数，并将这些数据通过注入站注入卫星； 控制，向卫星发出指令，当工作卫星出现故障时，派出备用卫星代替故障的工作卫星； 此外，主控站还具有监控站的功能。 注入站的作用是将主控站计算出的卫星星历和卫星钟差注入卫星。

用户部分

GPS定位系统的用户部分由GPS接收机、数据处理软件和相应的计算机气象仪器等用户设备组成。 它的作用是接收GPS卫星的信号，并利用这些信号进行导航定位。

       以上三部分共同构成了一个完整的GPS定位系统。

特征

GPS定位系统具有性能好、精度高、应用广泛的特点。 它是迄今为止最好的导航定位系统。 随着全球定位系统的不断完善，硬件和软件的不断完善，应用领域不断开拓，已经遍及国民经济的各个领域，并逐渐深入到人们的日常生活中。

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