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真正的免費定位軟件（真正的免費定位）

雖然說室內(nèi)定位的市場在不斷增長，但是鑒于室內(nèi)空間布局的差異性，沒有一套可以直接套用的應(yīng)用方案，所以，現(xiàn)階段，室外定位市場空間依然是占比最大的，而且發(fā)展也更為成熟。隨著中國北斗技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈的逐漸成熟，更多的市場空間將會出現(xiàn)，比如智慧交通和智慧城市結(jié)合的定位追蹤與車輛信息服務(wù)，城市公共資產(chǎn)管理，物流追蹤管理，農(nóng)業(yè)上的精準(zhǔn)定位，地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測與氣象監(jiān)測等。本篇SKYLAB君就以GPS模塊在物流追蹤管理系統(tǒng)的應(yīng)用，詳細分析GPS模塊定位原理、特點。

室外定位應(yīng)用

什么是GPS模塊

GPS 模塊就是GPS信號接收器,它是一個可以用無線藍牙或有線方式與電腦或手機連接，將它接收到的GPS信號傳遞給電腦或手機中的GPS軟件進行處理。我們常說的GPS定位模塊稱為用戶部分，它像“收音機”一樣接收、解調(diào)衛(wèi)星的廣播C/A碼信號，中以頻率為15742MHz。GPS模塊并不播發(fā)信號，屬于被動定位。

GPS模塊的應(yīng)用關(guān)鍵在于串口通信協(xié)議的制定，也就是模塊的相關(guān)輸入輸出協(xié)議格式。它主要包括數(shù)據(jù)類型與信息格式，其中數(shù)據(jù)類型主要有二進制信息和NMEA全國海洋電子協(xié)會數(shù)據(jù)信息。這兩類信息可以通過串口與GPS接收機進行通信。

GPS模塊通過運算與每個衛(wèi)星的偽距離，采用距離交會法求出接收機的得出經(jīng)度、緯度、高度和時間修正量這四個參數(shù)，特點是點位速度快，但誤差大。初次定位的模塊至少需要4顆衛(wèi)星參與計算，稱為3D定位，3顆衛(wèi)星即可實現(xiàn)2D定位，但精度不佳。GPS模塊通過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。

GPS模塊定位原理

24顆GPS衛(wèi)星在離地面1萬2千公里的高空上，以12小時的周期環(huán)繞地球運行，使得在任意時刻，在地面上的任意一點都可以同時觀測到4顆以上的衛(wèi)星。

由于衛(wèi)星的位置精確可知，在GPS觀測中，衛(wèi)星到接收機的距離，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個方程式，解出觀測點的位置（X,Y,Z）。考慮到衛(wèi)星的時鐘與接收機時鐘之間的誤差，實際上有4個未知數(shù)，X、Y、Z和鐘差，因而需要引入第4顆衛(wèi)星，形成4個方程式進行求解，從而得到觀測點的經(jīng)緯度和高程。

事實上，接收機往往可以鎖住4顆以上的衛(wèi)星，這時，接收機可按衛(wèi)星的星座分布分成若干組，每組4顆，然后通過算法挑選出誤差最小的一組用作定位，從而提高精度。

由于衛(wèi)星運行軌道、衛(wèi)星時鐘存在誤差，大氣對流層、電離層對信號的影響，使得民用GPS的定位精度只有10米。為提高定位精度，普遍采用差分GPS(DGPS）技術(shù)，建立基準(zhǔn)站（差分臺）進行GPS觀測，利用已知的基準(zhǔn)站精確坐標(biāo)，與觀測值進行比較，從而得出一修正數(shù)，并對外發(fā)布。接收機收到該修正數(shù)后，與自身的觀測值進行比較，消去大部分誤差，得到一個比較準(zhǔn)確的位置。實驗表明，利用差分GPS，定位精度可提高到5米。

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