GPS模塊是集成了RF射頻芯片、基帶芯片和核心CPU,并加上相關外圍電路而組成的一個集成電路。GPS模塊的GPS芯片大部分采用全球市占率第一的SiRFIII系列為主。由于GPS模塊采用的芯片組不一樣,性能和價格也有區(qū)別,采用SIRF三代芯片組的GPS模塊性能最優(yōu),價格也要比采用MTK或者MSTAR等GPS芯片組的貴很多?,F(xiàn)階段也持續(xù)在芯片升級,比方sirf4,然后又是sirf5,總體靈敏度提高了不少,縮短了定位時間,同時也幫助了客戶快速的進入了定位應用狀態(tài)。
1。GPS模塊的20通道是什么含義?GPS模塊有一個通道數(shù)量的參數(shù),例如20通道,它表示該模塊最大可以同時和20顆衛(wèi)星建立通訊,3顆衛(wèi)星是2D定位,數(shù)據(jù)不穩(wěn)定,模塊只有同時收到3顆以上衛(wèi)星信號后,經(jīng)過復雜運算后才能獲得正確的定位數(shù)據(jù),如果同時通訊的衛(wèi)星顆數(shù)越多,模塊就能越快越準確地獲得定位數(shù)據(jù),在地球表面上一般的城市環(huán)境下通??梢酝瑫r和4~11顆衛(wèi)星同時通訊。
2。GPS模塊為什么開機后很長時間才能獲得定位數(shù)據(jù)?GPS模塊有冷啟動,熱啟動和暖啟動(現(xiàn)在的技術基本上已經(jīng)將該冷啟動和暖啟動兩模式參數(shù)做得非常接近,從而就逐步取消了暖啟動)三個參數(shù),如果GPS模塊初次通電,或者移動超過500公里后通電時,模塊要重新計算一次星歷數(shù)據(jù),一般正常情況下的GPS模塊只需要30多秒鐘就能正常定位(這就是冷啟動),S-87具有內置紐扣電池,可以將星歷數(shù)據(jù)存儲在模塊內部,當下次模塊工作的時候可以很快速的定位,一般像S-87只需要1~3秒就可以實現(xiàn)新的定位,那這種定位就叫做熱啟動,如果模塊斷電時間超過4小時,內部RTC沒有實時供電,那么再一次的開機也相當于冷啟動。
3。如果出現(xiàn)長時間無法冷啟動定位時怎么辦?那么就需要檢查GPS天線擺放位置是否在一個開闊的環(huán)境下,能否讀取到GPS模塊輸出的GPS數(shù)據(jù)?GPS數(shù)據(jù)中的GSV語句里面可以觀測到GPS衛(wèi)星信號狀態(tài)?從這些方面就可以判斷具體問題在什么地方!模塊可以每秒輸出一次:$GPGGA $GPGSA $GPGSV $GPRMC的定位數(shù)據(jù),我們通常用$GPRMC精簡數(shù)據(jù)輸出這條信息,這條信息包含了目標的:經(jīng)度、緯度、速度(海里/小時)、運動方向角、年份、月份、時、分、秒、毫秒、定位數(shù)據(jù)是有效的還是無效的這些重要信息, GPS模塊的芯片大部分還是采用全球市占率第一的SiRFIII系列為主,SiRFIII芯片是20通道,實時解算能力強。該部分模塊市面上很常見:環(huán)天,達伽馬,Ublox等等4.天線狀態(tài)監(jiān)測怎么辦?當天線開短路的時候,需要怎么處理呢?這個最好的辦法是GPS模塊能輸出天線開短路狀態(tài)的語句來提示客戶做這方面的查驗,這樣的好處就是可以讓客戶很方便的查看問題點,同時保護模塊不受到大電流沖擊,市面上很多這樣的應用,比方S-87、S-90、S-93和UBLOX一些模塊也具有這樣的功能,但是區(qū)別點就是Ublox的需要搭外圍器件來實現(xiàn)這個功能,達伽馬的是不用任何外圍器件,好像這個功能只能flash版本的才能實現(xiàn),rom版本的不能配置IO口,這個功能就沒辦法實現(xiàn)。
GPS模塊的定位精度取決于很多方面,比如來自于GPS系統(tǒng)的衛(wèi)星鐘差及軌道差、可見GPS衛(wèi)星數(shù)量及幾何分布、太陽輻射、大氣層、多徑效應等。另外,同一個GPS模塊,還會因為天線及饋線質量、天線位置和方向、測試時間段、開放天空范圍及方向、天氣、PCB設計等原因產(chǎn)生不同的定位誤差。即使是同一個廠家同一個型號的不同GPS模塊使用天線分集器同時進行測試時,靜態(tài)漂移量也會有差別。GPS模塊在實際應用中經(jīng)常作為時間基準,輔以模塊內部的RTC,可獲得非常高精度的時間參考,為產(chǎn)品的設計提供了很大的方便。至于GPS測速,只是在獲得經(jīng)緯度的基礎上,進行簡單的計算實現(xiàn)的一種擴展應用。GPS常見的天線是陶瓷平板天線,這種天線成本低,外部加有源放大電路,接收信號方向單一,增益比較高,所以采用最多。但它的缺點是體積大,易受溫度影響產(chǎn)生頻率飄移。如果把陶瓷面積做小,會影響接收增益;如果做薄,會影響接收天線接收帶寬,還會受有源放大部分影響。使用效果很好的尺寸是25×25×4mm3。陶瓷片天線在實際使用時垂直向上放置時的效果最好。GPS天線的信號傳輸線同樣非常重要,包括外部饋線與PCB走線。只有在阻抗匹配時輸出功率才可能最大。因此整個傳輸線要保證50Ω的高頻阻抗,對于PCB上如何設計RF走線阻抗,有些小軟件可以幫您很方便的計算。