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GPS/BDS卫星定位究竟是什么

说起GPS定位,大家都加都非常熟悉,而中国国产定位服务,北斗卫星定位,简称BDS。作为后起之秀,目前也已经走到了世界前沿位置,GPS/BDS定位系统,与欧洲的伽利略定位系统,俄罗斯GLONASS,目前正作为应用最广泛的四种定位服务,为大量民用/军用设备提供支持,本文就简要探讨下这些定位的服务的核心究竟是什么。

首先,要明白定位的核心数据来源于哪里?当然是卫星,也就是定位卫星,设备要想获取到自身的位置,至少需要在同一时间段内接收到4个定位卫星的数据,才可以计算出自身的位置,为什么呢?核心在于距离计算,运行在地外轨道中的定位卫星,每时每刻都在不停歇得向全世界广播自己的位置,坐标等等核心信息,GPS芯片作为核心功能就是接收这些信息的工具,被用来接收并将这些数据全部解析整理出来。

GPS卫星定位

第二,要明白为什么卫星广播的数据中的核心。在定位卫星广播数据中有很关键的一个信息-时间,卫星上采用的是精度极其高的时钟,来保证定位卫星系统的同步性,而GPS设备作为地面设备,知道自身的时间后,就会出现关键的信息-时间差,可以根据自身的时间,减去接收到的信息中的时间(卫星发送这条广播信息的时间),得到的时间差就是这条信息在传输过程中的消耗时间,传输媒介是电磁波,那么自然使用光速作为理想参数,光速乘这个时间差,就可以得到当前设备距离这个定位卫星的距离。

第三:需要明白前文描述的距离数据,究竟怎样被换算成了自己的坐标,前文提到了,至少需要接收到4颗卫星的数据才可以算出自身坐标,在三维空间中,卫星为一个点,已知其位置,且知道当前设备距离卫星的位置,那么符合距离卫星这个位置的点就是一个圆,那么第二个卫星数据,第三,四个卫星数据,就是第二个,第三,第四个圆,这四个圆的相交点,就是那个同时满足到四个卫星的距离等于计算出来的距离的点,也就是三维空间中计算这个样的点需要三组卫星位置以及距离数据,所以要至少四个。但是最好能有更多组数据被接收,为什么?因为误差,卫星哪怕使用的是精度最高的时钟,也会有少许误差,同时他自身的位置信息,也会有误差,然后是数据,也就是电磁波在传输过程中,通过地球的电离层速度会跟光速有较大偏差,同时GPS自身的时间偏差接收速度偏差,计算时间耗时偏差等等,都会在计算中被放大很多倍,是真正的差之毫厘谬以千里,所以至少需要多引入一组或者多组数据,这些数据是在计算中去矫正偏差的

BDS卫星定位

然后是对这些年北斗崛起的感慨,1993年7月7日,著名银河号事件,中国船只被美国切断GPS服务,导致在印度洋迷失方向,只能停止航行,在美方压迫下,接受其上船检查的屈辱要求后,才得以返航。而后中国寻求与欧洲伽利略定位系统合作,但是欧洲只与中国有过短暂的亲密期,随着亲华领导下台以及美国压力,寻求与伽利略系统的合作最后以被戏耍落幕。但是中国并没有放弃,卫星一颗一颗上,卫星定位技术一次又一次改进,从最落后一步一步走到最前面,中国的北斗系统终于为自己正名,目前定位精度在信号良好的情况下已经能够达到0.5m的级别,是全世界定位精度最高的系统。

卫星定位模块

最后,成都亿佰特电子科技有限公司现有各种型号的GPS卫星定位模组和RS485定位模组设备,GNSS多模卫星定位模组,可满足不同卫星定位系统、定位导航应用、不同定位精度和通信参数定位模块,可以直接将解析好的经纬度数据直接通过无线数传模组串口或者RS485-modbus访问的形式输出,方便地获取设备位置信息,时间信息,对地航向与速度信息。


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