GPS模块通过MMCX天线不断接收GPS定位卫星发送的导航电文通过GPS模块单片机进行处理并且输出串口TTL电平信号与主AP进行通讯传输NMEA0183格式的信息流主CPU通过处理NMEA0183格式的定位信息、当前卫星信息、地面数度信息、等卫星信息按照一定的公式进行计算公式很复杂没有进行深入分析经过应用逻辑处理返回给用户显示。
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GPS导航系统是以全球24颗定位人造卫星为基础向全球各地全天候地提供三维位置、三维速度等信息的一种无线电导航定位系统。它由三部分构成一是地面控制部分由主控站、地面天线、监测站及通讯辅助系统组成。二是空间部分由24颗卫星组成实际上是21颗使用3颗备用分布在6个轨道平面。三是用户装置部分由GPS接收机和卫星天线组成。民用的定位精度可达10米内。
基本原理
GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间再将其乘以光速得到由于大气层电离层的干扰这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离而是伪距PR当GPS卫星正常工作时会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码简称伪码发射导航电文。GPS系统使用的伪码一共有两种分别是民用的CA码和军用的PY码。CA码频率1023MHz重复周期一毫秒码间距1微秒相当于300mP码频率1023MHz重复周期2664天码间距01微秒相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来以50bs调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码每三十秒重复一次每小时更新一次。后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块其中最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置用户在WGS84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。
f可见GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。然而由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步所以除了用户的三维坐标x、y、z外还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数然后r