GPS導(dǎo)航模塊就是集成了RF射頻芯片、基帶芯片和核心CPU，并加上相關(guān)外圍電路而組成的一個集成電路。我們常說的GPS定位模塊稱為用戶部分，它像“收音機(jī)”一樣接收、解調(diào)衛(wèi)星的廣播C/A碼信號，中心頻率為1575.42MHz。GPS模塊并不播發(fā)信號，屬于被動定位。通過運算與每個衛(wèi)星的偽距離，采用距離交會法求出接收機(jī)的得出經(jīng)度、緯度、高度和時間修正量這四個參數(shù)，特點是點位速度快，但誤差大。GPS模塊通過串行通信口不斷輸出NMEA格式的定位信息及輔助信息，供接收者選擇應(yīng)用。

一、GPS模塊的分類

GPS模塊分為單模塊和多模組合，或者根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不一樣分為智能穿戴式GPS模塊、車規(guī)級GPS模塊、無人機(jī)GPS模塊以及應(yīng)用廣泛的工業(yè)級GPS模塊【SKYLAB研發(fā)生產(chǎn)的GPS根據(jù)接收器類型分為多系統(tǒng)導(dǎo)航定位模塊、高性能GPS模塊和高性能ROM型GPS模塊】。

二、規(guī)格書的認(rèn)識

GPS/BDS/GLONASS/GALILEO多系統(tǒng)導(dǎo)航定位模塊是SKYLAB針對車載、工控及消費等應(yīng)用推出的一系列高品質(zhì)多系統(tǒng)GNSS模塊，高定位精度，超低功耗，尺寸小巧，支持多系統(tǒng)聯(lián)合定位以及單系統(tǒng)獨立定位。

此系列模塊能夠在維持最低系統(tǒng)功耗的同時擁有最大靈敏度，內(nèi)部Flash可以進(jìn)行程序升級以支持不同的應(yīng)用。擁有額外的前置LNA用于優(yōu)化RF性能，易于與天線集合，且前置SAW濾波器加強(qiáng)了抗干擾性能。

SKYLAB高性能GPS模塊系列，采用專用的高性能架構(gòu)gps模塊和gps芯片gps模塊和gps芯片，內(nèi)置高精度TCXO和低噪聲放大器，具有超高靈敏度和極短的捕獲定位時間，內(nèi)置可編程芯片，可針對車輛監(jiān)控、車輛導(dǎo)航、行車記錄儀、穿戴設(shè)備等不同應(yīng)用匹配專業(yè)的軟件，滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域需求。

SKYLAB高性能ROM型GPS模塊系列，特別針對低功耗和低成本設(shè)計。先進(jìn)的RF結(jié)構(gòu)和干擾抑制確保在GPS信號不利的環(huán)境下也能實現(xiàn)最佳性能，對尺寸及成本有嚴(yán)格要求的大眾市場終端產(chǎn)品實屬最優(yōu)選擇。

三、GPS模塊的選型

GPS模塊性能指標(biāo)主要有接收靈敏度、定位時間、位置精度、功耗、時間精度等。

1、接收靈敏度；接收靈敏度就是接收機(jī)能夠正確地把有用信號拿出來的最小信號接收功率。

無線傳輸?shù)慕邮侦`敏度類似于人們溝通交談時的聽力，提高信號的接收靈敏度可使無線產(chǎn)品具有更強(qiáng)地捕獲弱信號的能力。這樣，隨著傳輸距離的增加，接收信號變?nèi)?，高靈敏度的無線產(chǎn)品仍可以接收數(shù)據(jù)，維持穩(wěn)定連接，大幅提高傳輸距離。

2、定位時間；定位時間是指多長時間GPS設(shè)備會自動開始確定自己的位置，一般以秒為單位。當(dāng)達(dá)到這個時間時，GPS設(shè)備會發(fā)出信號給GPS定位衛(wèi)星，開始確定自己的位置。并且包括初次啟動，冷啟動，熱（溫）啟動的定位時間。

模塊開機(jī)定位時間在不同的啟動模式下有很大不同。一般來說，冷啟動時間是指模塊內(nèi)部沒有保存任何有助于定位的數(shù)據(jù)的情況，包括星歷、時間等，一般標(biāo)稱在1分鐘以內(nèi);溫啟動時間是指模塊內(nèi)部有較新的衛(wèi)星星歷(一般不超過2小時)，但時間偏差很大，一般標(biāo)稱在45秒以內(nèi);熱啟動時間是指關(guān)機(jī)不超過二十分鐘，并且RTC時間誤差很小時的情況。一般標(biāo)稱在10秒以內(nèi);重新捕捉時間就如同汽車鉆過了一個隧道，出隧道時重新捕捉衛(wèi)星。一般標(biāo)稱在4秒以內(nèi)。

如果模塊在定位后放的時間很久，或模塊在定位后運輸?shù)綆装俟镆酝獾牡胤剑@樣模塊內(nèi)部有星歷，但是這個星歷是錯誤的或不具有參考意義的。在這些情況下，定位時間可能要幾分鐘甚至更久的時間。所以一般GPS模塊出廠時要將模塊內(nèi)部的星歷等數(shù)據(jù)清掉，這樣客戶拿到模塊后可以冷啟動方式快速定位。

3、位置精度；位置精準(zhǔn)度指的是空間點位獲取坐標(biāo)值與其真實坐標(biāo)值的符合程度。

定位精度可在靜態(tài)與動態(tài)情況下進(jìn)行考察，且動態(tài)定位效果優(yōu)于靜態(tài)定位。GPS模塊所標(biāo)稱的定位參數(shù)是指在完全開放的天空下，衛(wèi)星信號優(yōu)良的情況下測得。所以在常規(guī)的測試中很難達(dá)到標(biāo)稱的定位時間與定位精度。

4、功耗；功耗即功率的損耗，指設(shè)備、器件等輸入功率和輸出功率的差額。

隨著計算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。節(jié)能是全球化的熱潮，如計算機(jī)里的許多芯片過去用5V供電，現(xiàn)在用3.3V、1.8V，并提出了綠色系統(tǒng)的概念。很多廠商很注重GPS定位模塊的低功耗問題。電路與系統(tǒng)的低功耗設(shè)計一直都是電子工程技術(shù)人員設(shè)計時需要考慮的重要因素，SKYLAB研發(fā)生產(chǎn)的GPS模塊功耗值都只在幾十mA，都屬于低功耗模塊，工程師可以放心選用。

5、時間精度；時間精度是根據(jù)各個用戶所要求對時間的度量作出的分類，是用來進(jìn)行計量的一種方式方法。時間精度按量級可分為：納秒（ns）、皮秒（ps）、微秒（us）、毫秒（ms）、秒（s）、分（min）、小時（h）。

文章由啟和科技編輯