Le principe, les caractéristiques et les applications du positionnement par module GPS

C'est quoi un module GPS?

Le module GPS est un récepteur de signal GPS. Il peut être connecté à un ordinateur ou à un téléphone portable via Bluetooth sans fil ou une connexion filaire.et il transmet les signaux GPS qu'il reçoit au logiciel GPS dans l'ordinateur ou le téléphone portable pour le traitementLe module de positionnement GPS que nous appelons souvent la partie utilisateur. Il reçoit et démodule le signal de code C/A diffusé par le satellite, avec une fréquence de 1575,42 MHz, tout comme une "radio".Le module GPS ne diffuse pas de signaux et est un dispositif de positionnement passif.
La clé de l'application du module GPS réside dans la formulation du protocole de communication en série, c'est-à-dire le format de protocole d'entrée et de sortie correspondant du module.Il comprend principalement les types de données et les formats d'information, parmi lesquels les types de données comprennent principalement les informations binaires et les informations NMEA (National Marine Electronics Association).Ces deux types d'informations peuvent être communiqués avec le récepteur GPS par le port série.
Le module GPS calcule la pseudo-distance avec chaque satellite et utilise la méthode d'intersection de distance pour obtenir les quatre paramètres du récepteur, à savoir la longitude, la latitude,correction de l'altitude et de l'heureL'avantage de cette méthode est sa vitesse de positionnement rapide, mais l'erreur est grande.qui s'appelle le positionnement 3DAvec 3 satellites, le positionnement 2D peut être réalisé, mais la précision n'est pas bonne.Le module GPS produit en continu des informations de positionnement et des informations auxiliaires au format NMEA via le port de communication série, qui peut être sélectionné et appliqué par le récepteur.

Le principe du positionnement du module GPS
Les 24 satellites GPS tournent autour de la Terre à une altitude de 12.000 kilomètres, en effectuant une orbite toutes les 12 heures.Cela permet à n'importe quel point au sol d'observer simultanément plus de 4 satellites à un moment donné..
Puisque la position du satellite est connue avec précision, dans les observations GPS,la distance du satellite au récepteur peut être calculée à l'aide de la formule de distance dans le système de coordonnées en trois dimensions. Avec l'aide de trois satellites, trois équations peuvent être formées pour résoudre la position du point d'observation (X, Y, Z).Compte tenu de l'erreur entre l'horloge du satellite et l'horloge du récepteur, il y a en fait quatre inconnues: X, Y, Z et la différence d'heure. Par conséquent, un quatrième satellite doit être introduit pour former quatre équations à résoudre, obtenant ainsi la longitude,latitude et élévation du point d'observation.
En fait, le récepteur peut localiser plus de quatre satellites.avec chaque groupe composé de quatre satellitesEnsuite, grâce à des algorithmes, il peut sélectionner le groupe avec la plus petite erreur pour le positionnement, améliorant ainsi la précision.
En raison des erreurs dans l'orbite et l'horloge du satellite, ainsi que de l'influence de la troposphère et de l'ionosphère sur le signal, la précision de positionnement du GPS civil n'est que de 10 mètres.Pour améliorer la précision du positionnementUne station de référence (station DGPS) est établie pour les observations GPS.Utilisation des coordonnées précises de la station de référence connue et comparaison avec les valeurs d'observationAprès avoir reçu ce facteur de correction, le récepteur le compare avec ses propres valeurs d'observation, éliminant la plupart des erreurs,et obtenir une position plus préciseDes expériences ont montré qu'en utilisant le DGPS, la précision de positionnement peut être améliorée à 5 mètres.