¿Cómo se posiciona el GPS? Puntos populares del principio de posicionamiento.
24 satélites GPS orbitan la tierra a una altitud de 12.000 kilómetros del suelo, con un periodo de 12 horas, de modo que se pueden observar más de 4 satélites en cualquier momento y a cualquier hora. cualquier punto del satélite.
Debido a que la posición del satélite se conoce con precisión, en las observaciones GPS, utilizando la fórmula de distancia en coordenadas tridimensionales y tres satélites, la distancia del satélite al receptor se puede componer en tres ecuaciones, y luego Resuelva la posición (X, Y, Z) del punto de observación. Teniendo en cuenta los errores del reloj del satélite y del reloj del receptor, en realidad hay cuatro incógnitas, X, Y, Z y la diferencia del reloj, por lo que es necesario introducir un cuarto satélite para formar cuatro ecuaciones a resolver para obtener la longitud, latitud. y elevación del punto de observación.
De hecho, los receptores a menudo pueden sintonizar más de cuatro satélites. En este momento, el receptor se puede dividir en varios grupos según la distribución de constelaciones de los satélites, con cuatro satélites en cada grupo, y luego se selecciona el grupo con el error más pequeño para el posicionamiento mediante un algoritmo, lo que mejora la precisión.
Debido a errores en las órbitas y relojes de los satélites, así como a la influencia de la troposfera y la ionosfera atmosféricas en las señales, la precisión de posicionamiento del GPS civil es de sólo 10 metros. Para mejorar la precisión del posicionamiento, la tecnología GPS diferencial (DGPS) se usa ampliamente para establecer estaciones de referencia (estaciones diferenciales) para observaciones GPS. Las coordenadas precisas de la estación de referencia conocida se comparan con los valores de observación para obtener un número de corrección y. publicarlo en el mundo exterior. Una vez que el receptor recibe la corrección, la compara con sus propias observaciones para eliminar la mayoría de los errores y obtener una posición más precisa. Los experimentos muestran que el uso de GPS diferencial puede mejorar la precisión del posicionamiento hasta 5 metros.
¿Qué es un módulo GPS?
El módulo GPS es un receptor de señal GPS que se puede conectar a una computadora o teléfono móvil a través de Bluetooth inalámbrico o métodos cableados, y transmite la señal GPS recibida al software GPS en la computadora o teléfono móvil para su procesamiento. . El módulo de posicionamiento GPS que a menudo llamamos parte del usuario. Recibe y demodula la señal de código C/A transmitida por el satélite como una "radio". La frecuencia intermedia es de 1575,42 MHz. El módulo GPS no transmite señales y es un posicionamiento pasivo.
La clave para la aplicación del módulo GPS radica en la formulación del protocolo de comunicación en serie, es decir, el formato del protocolo de entrada y salida relacionado con el módulo. Incluye principalmente tipos de datos y formatos de información. Los tipos de datos incluyen principalmente información binaria e información de datos de la Asociación Nacional de Electrónica Marina NMEA. Ambos tipos de información se pueden comunicar al receptor GPS a través del puerto serie.
El módulo GPS calcula el pseudorango de cada satélite y utiliza el método de intersección de distancias para calcular los cuatro parámetros del receptor, incluida la longitud, latitud, altitud y corrección de tiempo. Se caracteriza por una alta corrección. Velocidad puntual pero gran error. El módulo de posicionamiento inicial requiere que al menos 4 satélites participen en el cálculo, lo que se denomina posicionamiento 3D. Tres satélites pueden lograr un posicionamiento 2D, pero la precisión no es buena. El módulo GPS genera continuamente información de posicionamiento e información auxiliar en formato NMEA a través del puerto serie para que el receptor la seleccione y aplique.