GPS定位系统及协议介绍

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以前人们说起定位、导航习惯性的叫做GPS,因为从前的美国GPS系统"一家独大"。不过GPS只是现今全球四大导航系统之一。 目前全球卫星导航系统定位(GNSS)已经发展成由GPS、GLONASS、GALILEO、BDS四分天下。甚至未来可能还有印度(GAGAN)、日本(QZSS)等国家的区域系统。
1、美国全球定位系统(GPS)。由24颗卫星组成,分布在6条交点互隔60度的轨道面上,精度约为10米,军民两用,正在试验第二代卫星系统;
2、俄罗斯“ 格洛纳斯”系统(GLONASS)。由24颗卫星组成,精度在10米左右,军民两用,设计2009年底服务范围拓展到全球;
3、欧洲“ 伽利略”系统(GALILEO)。由30颗卫星组成,定位误差不超过1米,主要为民用。2005年首颗试验卫星已成功发射。预计2008年前开通定位服务;
4、中国“ 北斗”系统(BDS)。由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。“北斗一号”精确度在10米之内,而“北斗二号”可以精确到“厘米”之内。计划2008年左右覆盖中国及周边地区,然后逐步扩展为全球卫星导航系统。2012年10月25日23时33分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”火箭,成功将第16颗北斗导航卫星送入预定轨道。这是我国二代北斗导航工程的最后一颗卫星,这是长征系列运载火箭的第170次发射。至此,我国北斗导航工程区域组网顺利完成。
5、日本准天顶卫星系统(QZSS)。以高仰角服务和大椭圆非对称“8”字形地球同步轨道为其特征,服务于闹市区和中纬山区的通信与定位,是GPS的区域增强系统,发射L1、L2和L5三种频率。
6、印度GAGAN系统。由印度空间组织(ISRO)和印度航空管理局(AAI)联合开发。
定位模块能否有效快速的上报定位信息取决于芯片的选取。一个好的的芯片能帮助更好的提供定位服务。
国内外各个品牌的GPS模块如下表


发展比较大的ublox 、MTK、SIRF芯片供应商。一些别的公司根据GPS芯片进行开发GPS模块以便用于产品开发。像ublox UBX-M8030、MTK的MTK3333都是同时支持GPS/QZSS,GLONASS.BeiDou。就算是芯片能够支持多个定位系统。GPS模块厂商最多是同时输出两个定位系统的数据,比如现在很多的模块支持北斗和GPS双定位。不过模块厂商在对芯片进行二次开发的时候默认输出的还是GPS定位数据。有些需要发送指令选择是GPS还是北斗或者是GPS+北斗。
定位系统有好几种,但是模块输出还是遵循 NMEA0183协议。平常开发时还是按照NMEA0183协议格式进行解析,只不过根据标示符区分哪种定位系统的数据。
下图是深圳一家公司的模块手册





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