GPS
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GPS定位原理GPS(全球定位系统)是一种通过卫星信号进行位置定位的技术。
它使用一组卫星并借助接收器来确定地球上的特定位置。
GPS定位原理基于三角定位原理,其中至少需要三个卫星的信号以确定一个点的位置,而更多的卫星信号可以提供更准确的定位。
GPS定位原理主要包括卫星发送信号、接收器接收信号和计算位置三个核心步骤。
1. 卫星发送信号全球定位系统由约30颗绕地球轨道运行的GPS卫星组成。
这些卫星中的每一颗都以固定的速度和高度绕地球运行,每天围绕地球两次。
每颗卫星都携带了高精度的原子钟以确保时间的准确性。
卫星通过无线电信号向地球上的接收器发送信息。
这些信号告诉接收器有关卫星的位置和当前时间的数据。
2. 接收器接收信号GPS接收器是用于接收卫星信号的设备。
接收器一般由天线、接收芯片和计算机芯片组成。
天线用于接收卫星发出的无线电信号。
接收芯片负责处理这些信号,并将它们转化为计算机可读的形式。
计算机芯片是接收器的核心,它通过算法和数据计算出接收器的位置。
3. 计算位置接收器接收到来自卫星的信号后,计算机芯片会利用三角定位原理来确定接收器的位置。
在确定位置时,接收器需要至少接收到三个卫星的信号。
根据接收到信号的时间以及每个卫星与接收器之间的距离,接收器可以确定自己与每个卫星的距离。
通过这些距离信息,接收器可以绘制出一个以卫星为中心的球体,接收器的位置将位于球体与球体相交的点上。
为了提供更准确的位置信息,接收器通常会接收更多的卫星信号。
这样可以使用更多的球体相交,进而提供更精确的位置。
总结:GPS定位原理通过卫星发送信号、接收器接收信号和计算位置三个步骤来确定接收器的位置。
这种技术在现代社会中得到广泛应用,例如导航系统、车辆追踪、物流管理等各个领域。
通过GPS定位原理,人们可以方便地确定自己的位置并进行导航,提高了生活和工作的效率。
gps名词解释GPS是全球定位系统(Global Positioning System)的缩写,是一种通过卫星系统为用户提供精确的地理位置和导航信息的技术。
它主要由卫星系统、地面系统和用户终端三个部分组成。
卫星系统是GPS的核心部分,由一组高度约为20200公里的卫星组成,它们按照一定轨道分布在地球上空,每一颗卫星周期性地通过无线电信号向地面发送时间和位置信息。
地面系统是用来控制卫星运行和维护其正常运行的设施和设备。
地面系统监测和控制卫星运行轨迹,对卫星进行时钟校准、导航系统状态监测等,并通过地基天线与卫星进行通信。
用户终端是使用GPS系统的设备,包括GPS接收机和相关软件。
GPS接收机通过接收来自卫星的信号,计算出用户的地理位置和导航信息,然后将这些信息传输给用户。
GPS在实际应用中有多种功能。
最基本的功能就是定位,通过GPS可以精确地确定地球上的位置。
它可以提供准确的经度、纬度和海拔信息,使用户能够快速和准确地确定自己的位置。
除了定位功能,GPS还可以提供导航功能。
用户在设备上设置目的地,GPS可以提供最佳的导航路线和方向,指导用户到达目的地。
它可以通过语音提示、地图显示等方式,为用户提供导航信息,使用户能够轻松地导航到目的地。
此外,GPS还可以用于时间同步。
由于GPS卫星上有高精度的原子钟,通过接收GPS信号,可以精确地同步设备的时间。
这在许多领域都非常重要,如通信、金融、天文学等。
综上所述,GPS是一种通过卫星系统为用户提供精确的地理位置和导航信息的技术。
它通过卫星系统、地面系统和用户终端三个部分相互配合,实现定位、导航和时间同步等多种功能,具有广泛的应用价值。
GPS_百度百科一、GPS的基本概念和原理GPS,全称为全球定位系统(Global Positioning System),是一种基于卫星导航系统的定位技术。
它由一系列的卫星、地面控制站和用户设备组成,能够准确测量地球上任意点的位置坐标,并提供导航、定位等功能。
GPS的原理主要基于三个方面:卫星发射的信号、接收器接收的信号和测量时间。
首先,GPS系统中有24颗卫星(包括备用卫星),它们通过人造卫星轨道在地球上的分布。
这些卫星以恒定速度绕地球旋转,每颗卫星每天都会固定几次跟踪站的位置,并通过无线电信号发送卫星的位置信息。
其次,GPS接收器位于地面或者其他移动设备中,用来接收卫星发射的信号。
接收器会接收到至少四颗卫星的信号,并通过测量信号的传播时间来计算接收器到每颗卫星的距离。
通过将这些距离进行三角测量,GPS接收器能够确定接收器所在的位置。
最后,GPS接收器需要测量时间来确定信号传播的速度,并精确计算出定位信息。
GPS接收器内置一个高精度的原子钟,用来测量信号传播的时间。
接收器通过比较卫星发射信号的时间和它接收到信号的时间差来计算信号的传播时间,从而得出定位信息。
二、GPS的应用领域GPS的应用广泛,涵盖了几乎所有与位置有关的领域。
下面简要介绍几个主要的GPS应用领域:1.车辆导航和交通管理:GPS可以实时导航汽车、飞机等交通工具,提供最佳路线和交通信息,并帮助交通管理部门监控交通流量和疏导交通。
2.航海和航空:GPS已经成为航海和航空领域的重要工具,可用于船舶和飞机的导航定位、航线规划等。
3.军事应用:GPS最初是作为军事导航系统而研发的,现在仍广泛应用于军事领域,用于战术导航、目标定位、军事通信等。
4.地质勘探和测绘:GPS能够提供高精度的地球表面位置坐标,因此在地质勘探、测绘和地质灾害预警等方面有重要应用。
5.环境监测和气象预测:GPS可以用于监测大气湿度、气压和大气延迟等数据,从而提供准确的气象预测和环境监测。
gps 定位原理
GPS是全球定位系统(Global Positioning System)的简称,它是
一种基于卫星的定位技术。
GPS定位原理主要包括三个方面:空间定位、信号传播和接收机测量。
首先,空间定位是指通过卫星定位系统在空间中确定目标的位置。
GPS系统由一组绕地球轨道运行的人造卫星组成,卫星
之间互相配合,形成一个全球定位的网络。
每颗卫星通过无线电波发射信号,信号携带有关卫星的位置、时间等信息。
其次,信号传播是指卫星发射的信号在大气层和地面上的传播。
信号从卫星发射后经过大气层的折射、反射等过程,最终到达地面的接收机。
大气层对信号传播有一定影响,会造成信号的延迟和传播路径的变化。
最后,接收机测量是指地面接收机对接收到的信号进行测量和计算,以确定自身的位置。
接收机通过接收至少四颗卫星的信号,并测量信号的传播时间延迟来确定卫星与接收机之间的距离。
接收机还需要准确知道每颗卫星的位置和时间,以便进行计算定位结果。
总结来说,GPS定位原理通过空间定位、信号传播和接收机
测量来确定目标的位置。
卫星发射信号,信号经过传播到达接收机,在接收机进行测量和计算后,确定自身的位置。
这样就实现了全球范围内的精确定位。
目录1. 什么是GPS2. GPS入门术语大全3. Gps应用基础知识4. GPS核心芯片介绍,选GPS还要看芯片!!5. GPS 的热启动冷启动和温启动6. 购买GPS时要知道的性能指标7. 关于GPS“三代芯片”8. GPS的种类介绍,让我们了解GPS。
9. 目前常用的GPS定位导航软件简介10.新手必读 GPS购买和应用问题汇总11.GPS系统的特点——七点总结!12.导致GPS定位误差的各种因素13.GPS如何定位14.GPS使用指北析解15.GPS常见问题指南一、什么是GPS全球定位系统(GPS)是本世纪70年代由美国陆海空三军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、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,是美国独霸全球战略的重要组成。
经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年3月,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。
全球定位系统由三部分构成:(1)地面控制部分,由主控站(负责管理、协调整个地面控制系统的工作)、地面天线(在主控站的控制下,向卫星注入寻电文)、监测站(数据自动收集中心)和通讯辅助系统(数据传输)组成;(2)空间部分,由24颗卫星组成,分布在6个道平面上;(3)用户装置部分,主要由GPS接收机和卫星天线组成。
全球定位系统的主要特点:(1)全天候;(2) 全球覆盖;(3)三维定速定时高精度;(4)快速省时高效率:(5)应用广泛多功能。
全球定位系统的主要用途:(1)陆地应用,主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、市政规划控制等;(2)海洋应用,包括远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等;(3)航空航天应用,包括飞机导航、航空遥感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。
gps的作用全球定位系统(GPS)是一种用于确定地球表面的任何位置坐标的卫星导航系统。
GPS的主要作用是帮助人们进行导航定位,以及跟踪和监控车辆、船只和飞机等移动物体。
以下是GPS的主要作用:1. 导航定位: GPS最常见的应用是导航定位。
个人和车辆使用GPS设备来确定当前位置,并制定最佳的行驶路线。
GPS 设备可以提供详细的地图、路线规划和导航指引,帮助人们到达目的地。
2. 车辆跟踪与监控:GPS在车辆追踪和监控方面发挥着重要作用。
许多物流公司和公共交通机构使用GPS来追踪货车和巴士等车辆的位置,以提供更好的管理和调度。
此外,GPS还可以帮助车主定位和追踪被盗车辆。
3. 紧急救援:GPS也被用于紧急救援情况。
在紧急救援行动中,GPS设备可以追踪和定位受困人员的位置,以帮助救援人员快速准确地找到被困者。
这对于山地救援、海上搜救和自然灾害救援等情况都非常有帮助。
4. 天气预报:GPS还被用于天气预报。
卫星定位系统可以提供大气层中水气含量的数据,使气象学家能够更准确地预测天气系统的移动和发展。
这对于预测风暴、台风和其他自然灾害非常重要。
5. 军事应用:军事部门是GPS最早的使用者之一。
GPS系统可以提供高精度、准确的位置信息,对于军事部队的定位导航、目标定位和行动计划非常关键。
此外,GPS还可以用于导弹制导系统和军事飞行器的自动导航。
6. 科学研究:GPS在科学研究中也有广泛的应用。
地质学家使用GPS来研究地壳的变形和板块运动,以及地震活动。
天文学家使用GPS来追踪和测量行星和恒星的位置和运动。
此外,GPS还在环境监测、生态学研究和气候变化研究中发挥着重要作用。
总的来说,GPS对于个人和社会生活有着巨大的影响。
它不仅使导航和定位变得更加准确和方便,同时也在许多其他领域发挥着重要作用,包括交通管理、紧急救援、天气预报、军事应用和科学研究等。
可以说,GPS已经成为现代社会不可或缺的一部分。
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一.GPS原理简述:
GPS是美国的卫星定位系统,起初由24颗卫星组成,因为有几十分钟的瘫痪时间所以增加了几颗卫星,达到30颗左右。
GPS卫星不停地发送导航电文和测距码,以告诉用户“卫星的位置和距离”。
已知空间是3维的,我们只要知道3颗卫星的位置和与之的距离,列出3条独立的方程,就能把位置定位到点。
不过,由于我们直接获知的距离不是d而是伪距d+x。
这样一来,我们少了一条独立的方程,只能把位置定位到线。
所以我们还需要四颗星进行定位。
如果我们能结合地图,提供一个海拔信息,少了一个未知量,3颗星就能把位置定位到点了。
然而,卫星的导航电文并没有直接给出卫星的具体位置。
从导航电文到卫星的具体位置并非易事,需要一定的专用知识与运算。
二.移植步骤:
“GPS DONGLE”是一块有独立运算能力的芯片模组。
主机通过USB转串口芯片(pl2303) 与模组通信。
它的驱动是pl2303.ko。
这是很常用的usb子模块驱动,在USB串口驱动文件夹里面也常有提供。
我们要为驱动添加idVendor和idProduct;这样在GPS插入时,系统把GPS识别为USB串口设备。
1.插入GPS模块获取idVendor和idProduct;
2.复制pl230
3.c pl2303.h 到pl2303
3.生成简易Makefile
4.添加VENDOR_ID PRODUCT_ID
5.编译
6.加载模块,应该能在/dev/目录下看到ttyUSB 设备。
三.设备验证。
为笔记本电脑装上驱动,从windows设备管理器中获知GPS映射成了com4. 打开com串口,发现一系列乱码。
把串口设置为38400波特率,无流量控制,收到全零字符串。
拿着笔记本到天桥上兜一圈,大概30s后收到了规则的字符串。
四.程序设计:
1.简易编程。
我们不停地尝试打开/dev/ttyUSB0,一旦有GPS模块插入,我们把ttyUSB0的波特率设置为38400,select & read 获取到一系列字符串。
通过简单的字符串解析就能获取到经纬信息了。
2.select 优化。
觉得每次接收到一个字符就要select循环一次,效率太低了。
决定在select后面加一个小小的sleep。
驱动的缓冲是250。
最长读间隔为:1000000*/(38400/10)*250=65104;我们在驱动缓冲慢2/3时读一次。
在select后面小睡40000us。
3.select 错误
GPS模块拔出后,select并没有返回错误,我们读到了一系列字符串,驱动层有bug。
考虑到以往对porting代码的一些不满,决定为充分利用udev
4.诸多不满
4.1在简易编程的时候,我们把ttyUSB0默认为GPS设备。
但ttyUSBx设备并一定是GPS设备。
如果我们把GPS设备的名字固定下来。
我们只要在udev规则下添加一条规则即可:如果idVendor=067b并且idProduct=2303,就建立一个链接gps-ttyUSB。
4.2 我们用循环的方式不停尝试打开/dev/gps-ttyUSB,效率太低,不科学。
决定在porting里面添加以下porting_udev.c模块。
4.2.1 在GPS初始化的时候添加回调事件,然后等待GPS插入。
4.2.2 GPS插入时,流程如下:
内核发送add消息;
udev后台进程根据{idVendor}{idProduct}检测到是GPS,通过独立程序ipanel_udev_msg发送消息到porting_udev.c ;
porting_udev.c检查到该设备为监控设备,保存内核设备号{ttyUSBx},释放信号;
porting_gps.c 打开gps-ttyUSB,读数据。
4.2.3GPS拨出时,流程如下:
内核发送remove消息;
udev后台进程根据ttyUSB检测到可能是GPS,通过独立程序ipanel_udev_msg发送消息到porting_udev.c ;
porting_ude.c检查到ttyUSBx卸载则让fd=-1,等待GPS插入;。