GPS知识

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一、GPS简介

GPS全球定位系统（Global Positioning System）是美国国防部主要为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航和定位的要求而建立的。具体来说是通过在2万公里高空的美国的24颗卫星所发射免费的信号，通过接收设备，来确定您的具体位置的系统。注意，这个服务是免费的
   该系统从20世纪70年代初开始设计、研制，历经约20年进入全功能使用阶段。GPS作为新一代卫星导航与定位系统，不仅具有全球性、全天候、连续的精密三维导航与定位能力，而且具有良好的抗干扰性和保密性。因此，发展全球定位系统（GPS）已成为美国导航技术现代化的最重要标志，并且被视为本世纪美国继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的又一重大科技成就。 

GPS系统的24颗卫星，每颗卫星连续发射数字伪随机码信号，在地面的GPS用户通过同时按收三颗以上卫星信号计算出自己在地球上的位置、三维速度和当前时间。目前，GPS卫星共有24颗（21+3）颗，均匀分布，在倾角为55度的6个轨道上，各轨道升交点（与赤道交点）之间的角距为60度角，每个轨道分布4颗卫星，相邻轨道之间的卫星还要彼此叉开40度角，以保证全球均匀覆盖的要求。这样，在全球任一地点其观测角在5度以上可见到4颗卫星，观测角在10度以上可见到4~10颗卫星，观测角在15度以上可见到4~12颗卫星。GPS卫星定位系统可以提供准确的三维位置、三维速度和精确的时间信息。系统提供P码和C/A码两种定位服务，P码提供精确定位服务（PPS），C/A码提供标准定位服务（SPS），分别供军用和民用。

二、GPS系统最基本的特点
1、全球覆盖连续导航定位。GPS有24颗卫星，且分布科学合理，所以在地球上和近地空间上任何一点，均可以连续同步地观测4颗以上卫星、实现全球、全天候连续导航定位。 
2 、高精度三维定位。GPS能连续为各类用户提供三维位置、三维速度和精确时间信息。 
3、实时导航定位。利用GPS进行导航定位即可完成一次定位，对高动态用户尤其重要。 
4 、被动式全天候导航定位。这种导航定位不仅隐蔽性好，而且可以容纳无数多用户。 
5 、抗干扰性能好、保密性强。 
三、GPS的实现方案
1、GPS专业车载导航仪方案
   如果主要是为了导航，这个是最省事的方案。
   GPS专业车载导航仪是专门用于车载导航的机器，大小和PDA掌上电脑一样（主流的有3.5吋屏、4.2吋屏、7吋屏），主要用于导航，内置正版的专业导航软件（如道道通、灵图、城际通、凯立德、route66等，也有的品牌可以安装破解版，价格可以便宜不少），一般安装直流平板陶瓷天线，接受GPS信号能力强大，搜星速度快，可以实现快速开机导航。由于整个机器都是用于导航的，所以比PDA、手机的ＧＰＳ导航更流畅，很少出现死机、顿机等情况，搜索目的地也快很多。同时最大的特点就是省事。开机就可以用，不用安装软件，不用进行设置，不用进行蓝牙匹配（这些在手机GPS方案中都要涉及）。（相当于专业数码相机和手机自带的拍照功能的差别，虽然手机也有３００万像素的拍照功能，但毕竟不是专业的相机），同时还有mp3播放/mp4播放/图片浏览的功能。
主流机型：朗视通、Garmin、神达等  价格从1800-6000元不等。
2、手机、PDA、笔记本GPS方案
   这是一个投入最少的实现GPS导航的方案。
   这个方案所需要的只是你去买一个蓝牙GPS接收器（价格在300－900元之间），然后和你的现有设备（手机、PDA、笔记本）配合使用。
   这个方案需要您的手机、PDA、笔记本具有蓝牙功能。
   如果你的笔记本没有蓝牙，可以购买蓝牙适配器（价格几十元），使您的笔记本具备蓝牙功能。
   要实现导航，还需要软件地图，这些都可以从网上下载。也可以购买正版地图，国内正版的七八百元一套。
   如果您还想要让您的设备固定在车上，还可以购买车载手机/PDA支架和笔记本支架。
   如果您想要您的手机/PDA同时安装多个地图软件，那您需要一个比较大的存储卡。推荐1G的。
3、GPS一体机方案
   一体机就是PDA或手机具备GPS功能，有的甚至自带正版地图，买回来打开就可以用。
这种方式是一个比较省事的办法。当你想换手机或者买PDA的时候，不妨买一个有GPS功能的。这些有GPS功能的手机和PDA，有的已经有正版的导航软件和地图，并且可以1年免费升级，有的是送体验版的地图，比如使用时间的限制（使用一个月），使用范围的限制等等，有的没有地图，需要自己装。
主流机型：Mio神达P350 2700元左右。
4、GPS手持机
   GPS手持机，主要用于专业定位导航、户外探险等，在恶劣环境下可以稳定使用。主要是美国的产品，如Garmin等品牌。
5、反测速雷达GPS方案
   针对固定的雷达测速器、摄像头通过GPS定位，结合内置的地图进行导航。对于移动的测速器，通过和全频雷达套机配合，实现报警。同时，目前的反测速GPS雷达系统还具有蓝牙功能，可以当作一个蓝牙GPS使用。
四、GPS地图软件分类
   所有的GPS软件地图，可以分为2类，
A、导航地图，也就是可以规划路线、语音提示、智能导航；比如灵图、城际通、凯立德、ROUTE66等。
B、可以DIY地图的软件。这种软件，可以把电子地图进行转换成为自己可以辨认的地图格式。甚至可以把纸质的地图扫描、拍摄为数码格式，然后进行转换。比如OZI、smartcomgps。这种自制地图十分有趣。你甚至可以把你所在的小山做成地图。
五、GPS芯片
   导航的准确性，最关键的是接受卫星信号的精度和算法。而卫星接收性能，主要由GPS的芯片决定。GPS的芯片相当于电脑的CPU。现在主流的是Sirf(瑟浮)三代芯片。具有20个卫星通道（sirf二代有12个通道）。其他的还有sony（索尼爱立信/索爱）芯片和瑞士的RFMD芯片。这些芯片在实际使用中的效果，和sirf的有明显的差距。

六、GPS的热启动冷启动和温启动

启动GPS
GPS开机定位分为冷启动、温启动和热启动三种：
冷启动：以下几种情况开机均属冷启动。初次使用时；电池耗尽导致星历信息丢失时；关机状态下将接收机移动1000公里以上距离。
温启动：距离上次定位的时间超过两个小时的启动。
热启动：距离上次定位的时间小于两个小时的启动。
有时候如果机器有软件问题，需要进行冷启动，冷启动可以使用gpsviewer进行。