为什么GPS需4颗才能精确定位?
#全球定位系统#GPS#时钟
GPS(G1oba1PositioningSyStem)又称全球卫星定位系统，是一种全球无线导航系统，由31颗卫星及其地面站组成。GPS正是使用这些“人造星星(man-madeStarS)”作为参考点来计算精确到米的位置。事实上使用先进的GPS定位系统进行测量,比您手中的尺子更好使！经过多年发展,目前GPS接收落已经小型化到只有几个集成电路,因此变得非常经济，这也使得几乎每个人都可以使用该技术。如今GPS已经进入手机、汽车、船只、飞机、建筑设备、电影制作设备、农业机械，甚至笔记本电脑。
GPS如何工作
在手机等终端设备中GPS接收器从多个GPS卫星获取信号，卫星发送信号的确切时间，通过从接收到的时间减去发送信号的时间，GPS可以判断出终端离每颗卫星有多远；GPS接收器还知道卫星发送信号的那一刻在天空中的确切位置；因此综合来自三颗以上卫星的GPS信号的传播时间及其在天空中的确切位置，GPS接收器可以从三个维度确定您的位置——东(B),(南)北和高度。
如下图所示，想象一下你站在地球的某个地方头顶天空中有三颗卫星。如果您知道自己离卫星A有多远，那么您就知道一定位于红圈内的某个位置。如果对卫星B和C执行相同操作，则可以通过查看三个圆的相交位置来确定您的位置。这正是您手中的GPS接收器所做的，尽管它使用重叠的球体而不是圆。
除位置外，还有一个并发那就是为了计算GPS信号到达的时间,GPS接收器需要非常准确地知道时间。GPS卫星上有原子钟可以保持非常精确的时间;如果GPS接收器使用来自第四颗卫星的信号,它可以通过求解一个方程,让它确定准确的时间而无需原子钟。
GPS精确定位
如果GPS接收器只能接收3颗卫星信号,您仍然可以获取您的位置,但精度会降低。正如我们上面提到的GPS接收器需要4颗卫星来计算您的三维位置。如果只有3颗卫星可用,GPS接收器可以假设您处于平均海平面,从而获得大概位置。如果您确实处于平均海平面,则该位置将相当准确。但如果您在山谷中，则2-D定位点可能距离数百米。
现代GPS接收器通常会同时跟踪所有可用卫星，但只会使用其中的一部分来计算您的位置。为了确定GPS卫星的位置，GPS接收器需要两种类型的数据：年历和星历。这些数据由GPS卫星持续传输，您的GPS接收器会收集并存储这些数据。
GPS芯片组是主要的集成电路(IC),它接收GPS信号并对其进行解码。但它需要外部外围设备才能工作，例如外部电源、时钟、天线、低噪声放大器(以获得更好的灵敏度)等。
另一方面，GPS模块采用完整的封装,不需要其他用于GPS接收的外部电路。它可能包含,也可能不包含天线。如果你不想投资GPS技术，只想在其硬件中使用GPS系统，那么GPS模块是最好的解决方案，您只需要即插即用。
无线GPS应用
应用GPS需要满足以下条件:
外接天线:天线安装在BTS箱外面的铁塔上或使用螺钉安装在BTS底盘
GPS模块:天线通过射频电缆连接到GPS模块，GPS模块安装在BTS箱子内。
处理器:BTS处理单元如FPGA,CP1D或其他基带处理器使用UART（或SPI、12C等）接口连接到GPS模块。该处理器向GPS汽车gps定位模块发送命令并从其接收所需的响应。
GPS
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因此使用GPS模块和外部天线,可以获得最准确的IHZ时钟并同步其他时钟电路。
GPS模块参数
GPS脉冲精度:GPS模块或芯片组接收到的IHZ脉冲的精度（典型±25ns）.
GPS灵敏度:允许GPS接收器获取或跟踪GPS信号的最小信号电平；采集灵敏度:系统第一次上电时成功获取GPS信号信息最低水平（通常约为・40至・150dBm）o
跟踪灵敏度:达到定位后维持定位的最低水平（通常为-150至-16OdBm）。
接口类型:当使用任何GPS芯片组或GPS模块时,通过接口需获取GPS数据包信息。该接口可以是UART,I2C,SPI等。
工作电源电压:这是GPS模块或芯片组工作电压（通常为+2.5V或
+3.3V）o
工作温度范围:如果将GPS模块用于户外应用，则应检查最低和最高工作温度范围（通常为-40至+85。C）O
GPS应用场景
定位一确定基本位置；
导航一从一个位置到另一个位置；
追踪一一监控人和物的动向；制图——创建世界地图；计时一为世界带来精准计时;
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