真正的免费定位软件（真正的免费定位）

　　真正的免费定位软件（真正的免费定位）
　　虽然说室内定位的市场在不断增长，但是鉴于室内空间布局的差异性，没有一套可以直接套用的应用方案，所以，现阶段，室外定位市场空间依然是占比最大的，而且发展也更为成熟。随着中国北斗技术和产业链的逐渐成熟，更多的市场空间将会出现，比如智慧交通和智慧城市结合的定位追踪与车辆信息服务，城市公共资产管理，物流追踪管理，农业上的精准定位，地质灾害监测与气象监测等。本篇SKYLAB君就以GPS模块在物流追踪管理系统的应用，详细分析GPS模块定位原理、特点。
　　室外定位应用
　　什么是GPS模块
　　GPS模块就是GPS信号接收器，它是一个可以用无线蓝牙或有线方式与电脑或手机连接，将它接收到的GPS信号传递给电脑或手机中的GPS软件进行处理。我们常说的GPS定位模块称为用户部分，它像收音机一样接收、解调卫星的广播CA码信号，中以频率为1575。42MHz。GPS模块并不播发信号，属于被动定位。
　　GPS模块的应用关键在于串口通信协议的制定，也就是模块的相关输入输出协议格式。它主要包括数据类型与信息格式，其中数据类型主要有二进制信息和NMEA全国海洋电子协会数据信息。这两类信息可以通过串口与GPS接收机进行通信。
　　GPS模块通过运算与每个卫星的伪距离，采用距离交会法求出接收机的得出经度、纬度、高度和时间修正量这四个参数，特点是点位速度快，但误差大。初次定位的模块至少需要4颗卫星参与计算，称为3D定位，3颗卫星即可实现2D定位，但精度不佳。GPS模块通过串行通信口不断输出NMEA格式的定位信息及辅助信息，供接收者选择应用。
　　GPS模块定位原理
　　24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上，以12小时的周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。
　　由于卫星的位置精确可知，在GPS观测中，卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置（X，Y，Z）。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。
　　事实上，接收机往往可以锁住4颗以上的卫星，这时，接收机可按卫星的星座分布分成若干组，每组4颗，然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位，从而提高精度。
　　由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差，大气对流层、电离层对信号的影响，使得民用GPS的定位精度只有10米。为提高定位精度，普遍采用差分GPS（DGPS）技术，建立基准站（差分台）进行GPS观测，利用已知的基准站精确坐标，与观测值进行比较，从而得出一修正数，并对外发布。接收机收到该修正数后，与自身的观测值进行比较，消去大部分误差，得到一个比较准确的位置。实验表明，利用差分GPS，定位精度可提高到5米。