GPS基础知识培训

基础知识培训

1、 通信原理

2、 常用信号接口

常用视频信号接口

A、射频信号

射频即Radio Frequency，通常缩写为RF。表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围从300KHz～30GHz之间。射频简称RF射频就是射频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流，大于10000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。有线电视系统就是采用射频传输方式。

在电子学理论中，电流流过导体，导体周围会形成磁场；交变电流通过导体，导体周围会形成交变的电磁场，称为电磁波。在电磁波频率低于100khz时，电磁波会被地表吸收，不能形成有效的传输，但电磁波频率高于100khz时，电磁波可以在空气中传播，并经大气层外缘的电离层反射，形成远距离传输能力，我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频，射频技术在无线通信领域中被广泛使用。

定义：射频信号就是经过调制的，拥有一定发射频率的电波。

在电磁波频率低于100kHz时,电磁波会被地表吸收,不能形成有效的传输,一旦电磁波频率高于100kHz时,电磁波就可以在空气中传播,并经大气层外缘的电离层反射,形成远距离传输能力,我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频,英文缩写:RF。

作用：为了能够在空中传播电视信号，必须把视频全电视信号调制成高频或射频（RF-Radio Frequency）信号，每个信号占用一个频道，这样才能在空中同时传播多路电视节目而不会导致混乱。

B、CVBS复合视频

也称AV 接口，通常都是成对的白色的音频接口和黄色的视频接口，它通常采用RCA(俗称莲花头)进行连接，使用时只需要将带莲花头的标准AV 线缆与相应接口连接起来即可。AV接口实现了音频和视频的分离传输，这就避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降，但由于AV 接口传输的仍然是一种亮度/色度(Y/C)混合的视频信号，仍然需要显示设备对其进行亮/ 色分离和色度解码才能成像，这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失，色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰从而影响最终输出的图像质量。AV还具有一定生命力，但由于它本身Y/C混合这一不可克服的缺点因此无法在一些追求视觉极限的场合中使用。

GPS天线的分类

1・从极化方式上GPS天线分为垂直极化和圆形极化。

以现在的技术，垂直极化的效果比不上圜形极化。因此除了特殊情况， GPS天线都会釆用岡形极化。

2•从放置方式上GPS天线分为内置天线和外置天线。

天线的装配位置也是十分重要。早期GPS手持机多采用外翻式天线,此 时天线与整机内部基木隔离，EMI儿乎不对其造成影响，收星效果很好。现 在随着小型化潮流，GPS天线多采用内置。此时天线必须在所有金属器件上 方，壳内须电镀并良好接地，远离EMI干扰源，比如CPU, SDRAM, SD卡， 晶振，DC/DCo

车载GPS的应用会越來越普遍。而汽车的外壳，特别是汽车防爆膜会 GPS信号产生严重的阻碍。一个带磁铁（能吸附到车顶）的外接天线对于车 载GPS來说是非常有必要的。

编卅本段GPS天线的构造

目前绝大部分GPS天线为右旋极化陶瓷介质，其组成部分为：陶瓷天 线、低噪咅信号模块、线缆、接头。

其中陶瓷天线也叫无源天线、介质天线、PATCH,它是GPS天线的核心 技术所在。一个GPS天线的信号接受能力，大部分取决与其陶瓷部分的成分 配料如何。

低噪声信号模块也称为LNA,是将信号进行放大和滤波的部分。其元器 件选择也很重要，否则会加大GPS信号的反射损耗，以及造成噪咅过大。

线缆的选择也要以降低反射为标准，保证阻抗的匹配。

编辑本段GPS天线的性能

影响GPS天线性能的主要是以下儿个方面

1、 陶瓷片：陶瓷粉末的好坏以及烧结工艺直接影响它的性能。现市面 使用的陶瓷片主要是25X25、18X18、15X15、12X12。陶瓷片面积越 大，介电常数越大，其共振频率越高，接受效果越好。陶瓷片大多是止方形 设计，是为了保证在XY方向上共振基木一致，从而达到均匀收星的效果。

2、 银层：陶瓷天线表面银层可以影响天线共振频率。理想的GPS陶瓷 片频点准确落在1575.42MHz,但天线频点非常容易受到周边环境影响，特别 是装配在整机内，必须通过调整银面涂层外形，來调节频点重新保持在 1575.42MHz。因此GPS整机厂家在采购天线时一定要配合犬线厂家，提供整 机样品进行测试。

精品文档

. GPS特点

全球定位系统的主要特点：

(1)全球、 全天候工作。

①定位精度高。单击定位精度优于10m，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。

②功能多，应用广。

GPS系统的特点：高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等。

1、定位精度高

应用实践已经证明，GPS相对定位精度在50KM以内可达10-6，100-500KM可达10-7，1000KM可达10-9。在300-1500M工程精密定位中，1小时以上观测的解其平面其平面位置误差小于1mm，与ME-5000电磁波测距仪测定得边长比较，其边长较差最大为0.5mm,校差中误差为0.3mm。

2、观测时间短

随着GPS系统的不断完善，软件的不断更新，目前，20KM以内相对静态定位，仅需15-20分钟；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在15KM以内时，流动站观测时间只需1-2分钟，然后可随时定位，每站观测只需几秒钟。

GPS应用

主要是为船舶，汽车，飞机等运动物体进行定位导航。例如：

1.船舶远洋导航和进港引水

2.飞机航路引导和进场降落

3.汽车自主导航

4.地面车辆跟踪和城市智能交通管理

5.紧急救生

6.个人旅游及野外探险

7.个人通讯终端（与手机，PDA，电子地图等集成一体）

1.电力，邮电，通讯等网络的时间同步

2.准确时间的授入

3.准确频率的授入 精品文档

. 1.各种等级的大地测量，控制测量

2.道路和各种线路放样

3.水下地形测量

4.地壳形变测量，大坝和大型建筑物变形监测

5.GIS应用

6.工程机械（轮胎吊，推土机等）控制

7.精细农业

◆GPS在道路工程中的应用

GPS在道路工程中的应用，目前主要是用于建立各种道路工程控制网及测定航测外控点等。随着高等级公路的迅速发展，对勘测技术提出了更高的要求，由于线路长，已知点少，因此，用常规测量手段不仅布网困难，而且难以满足高精度的要求。目前，国内已逐步采用GPS技术建立线路首级高精度控制网，然后用常规方法布设导线加密。实践证明，在几十公里范围内的点位误差只有2厘米左右，达到了常规方法难以实现的精度，同时也大大提前了工期。GPS技术也同样应用于特大桥梁的控制测量中。由于无需通视，可构成较强的网形，提高点位精度，同时对检测常规测量的支点也非常有效。GPS技术在隧道测量中也具有广泛的应用前景，GPS测量无需通视，减少了常规方法的中间环节，因此，速度快、精度高，具有明显的经济和社会效益。

GPS使用技术

by jphszz

一、 基本概念：

１、 地形图坐标系：我国的地形图采用高斯－克吕格平面直角坐标系。在该坐标系中，横轴：赤道，用Ｙ表示；纵轴：中央经线，用Ｘ表示；坐标原点：中央经线与赤道 的交点，用Ｏ表示。赤道以南为负，以北为正；中央经线以东为正，以西为负。我国位于北半球，故纵坐标均为正值，但为避免中央经度线以西为负值的情况，将坐 标纵轴西移５００公里。

２、北京５４坐标系：１９５４年我国在北京设立了大地坐标原点，采用克拉索夫斯基椭球体，依此计算出来的各大地控制点的坐标，称为北京５４坐标系。

３、ＧＳ８４坐标系：即世界通用的经纬度坐标系。

４、６度带、３度带、中央经线。

我国采用６度分带和３度分带：

１∶２．５万及１∶５万的地形图采用６度分带投影，即经差为６度，从零度子午线开始，自西向东每个经差６度为一投影带，全球共分６０个带，用 １，２，３，４，５，„„表示．即东经０～６度为第一带，其中央经线的经度为东经３度，东经６～１２度为第二带，其中央经线的经度为９度。我省位于东经 １１３度－东经１２０度之间，跨第１９带和２０带，其中东经１１４度以西（包括阜平县的下庄乡以西、平山的温塘、苏家庄以西，井陉的矿区以西，邢台县的浆 水镇以西，武安的活水乡以西，涉县全境）位于第１９带，其中央经线为东经１１１度；１１４度以东到山海关均在第２０带，其中央经线为１１７度。

１∶１万的地形图采用３度分带，从东经１．５度的经线开始，每隔３度为一带，用１，２，３，„„表示，全球共划分１２０个投影带，即东经１．５～

４．５ 度为第１带，其中央经线的经度为东经３度，东经４．５～７．５度为第２带，其中央经线的经度为东经６度．我省位于东经１１３度－东经１２０度之间，跨第 ３８、３９、４０共计３个带，其中东经１１５．５度以西为第３８带，其中央经线为东经１１４度；东经１１５．５～１１８．５度为３９带，其中央经线为东经 １１７度；东经１１８．５度以东到山海关为４０带，其中央经线为东经１２０度。地形图上公里网横坐标前２位就是带号， 例如：我省１：５万地形图上的横坐标为２０３４５４８６，其中２０即为带号，３４５４８６为横坐标值。