2023年高精度GPS模块(5篇)

高精度GPS模块篇三

基于 gps 的时间和频率解决方案

全球定位系统（gps）星群由24颗或更多人造卫星组成，它们分别位于6个轨道平面内，高度大约是12550英里。这些人造卫星通过星载的原子钟进行同步，不断地以l波段上的两个频率来传送测距信号、它们当前的时间以及轨道动态，这两个频率分别被称为l1（1575.42mhz）和l2（1227.6mhz）。民用gps通常只使用l1波段，而勘测与军事用途则需要同时使用l1和l2波段。

gps星群的设计要保证在任何给定时间、在地球上的任何位置都至少能够看到4颗人造卫星。使用4颗gps人造卫星的测距和传送的人造卫星轨道信息，gps接收器就能够准确地求出位置和时间。这是借助于数学手段，通过求出以4个或更多的人造卫星为中心的4个或更多球体的交点而完成的。

通过gps位置解算可以得到当前的纬度、经度和高度，误差在5m以内（仅使用l1波段），而定时则精确到10ns以内。如果gps接收器的位置固定，就可以将位置解固定，并采用距离测量来进一步提高时间解的精度。同样，位置固定的接收器只要能看到一颗人造卫星就能够得到时间解，这种情况可能出现在接收器的天空视野被部分遮挡的时候。gps系统同步到其自身的时间标度——gps时间，由美国海军天文台（usno）提供。usno运营着两台主时钟设备来为gps系统提供准确的时间，其中一台在美国华盛顿特区（usno），而另一台则在美国科罗拉多温泉（colorado springs）县（amc）。gps时间也与协调世界时间（utc）保持同步，后者是国际时间标准。但是与utc不同的是，utc使用闰秒来加以修正以补偿地球自转的变化，而gps时间则是一种连续的时间标度，无须上述修正。gps时间标度中没有时间跳跃，这一点简化了gps接收器中连续的时间和位置求解。在1980年，utc和gps时间是对准的。但自此之后，utc就通过增加闰秒来进行周期性的修正，所以gps时间现在要比utc时间超前15s。gps人造卫星的数据广播中包含了utc修正参数以及对未来的闰秒的预告。这就使得gps接收器能够根据gps时间来计算utc时间。

gps接收器以标准格式输出人造卫星的信息和时间/位置解。nmea0183或nmea2000规范对最常见的格式进行了定义。这些规范所定义的语句包括了可见人造卫星、人造卫星信号强度、gps或utc时间解和位置解。制造商可能也会定义语句，以便用定制的格式来输出数据或者提供对自家gps接收器特殊功能的访问。

基于gps的定时与同步解决方案既可作为一种时间源或时间参考，也可以作为一种简单的时间比对方法。过去，高端机架安装系统通常都基于铷时钟技术，它能够在长达数周时间内与主参考时钟精度维持极其严格的长时间稳定特性，是这个领域的一种标准供应品。当然，高端技术的价格也会很高。不难想到，一个这种类型的机架安装单元可能就需要花费数千至数万美元。

不过，目前，得益于元件设计、制造技术的进步和不断变化的规格要求，基于gps的时间和同步解决方案已经在各类不同技术领域的许多不同应用中变得非常普及。有简单的gps定时接收器，小批量价格在75美元以内；也有更为复杂的基于gps的设备，具有极佳的相位噪声和保持特性，价格在每台500美元以下，基于gps的定时和同步已经可提供给任何应用使用。这个过程是对gps接收器的定时要求进行优化而开始的。gps定时输出信号，或1pps（脉冲/秒），根据实现的不同，其精度通常可达纳秒或毫秒，是对人造卫星所提供gps时间的一种直接反映。某些gps定时接收器也能够从pps中产生出准确的频率输出。

相位准确的时间是gps解决方案不可缺少的组成部分。gps定时接收器可以通过求解位置和时间的三角等式，从而将位置确定到1m以内，将时间确定到纳秒级。通过连续求解gps等式，就能够在本地（在接收器处）对gps时间标度进行重建。过程噪声事件——与gps时间标度的偏差，表现为相位（时间）误差。因为接收器的本地时钟同步到gps时间标度，所以接收器能够产生精确的每秒1个脉冲的1pps输出，它与gps时间标度之间的误差只有数纳秒。

保持在接收不到gps信号的时间段内，接收器会进入保持模式，它将根据最后一次gps时间和时钟漂移解及本地时钟的稳定性来生成定时输出。通过存储最后一次已知是正确的时间和时钟漂移解，1pps和频率输出的稳定性就只取决于本地振荡器的稳定性。

对于严格的保持要求而言，接收器的温度控制振荡器（tcxo）可以更换为具有所需稳定性的恒温振荡器（ocxo）。一旦从保持模式恢复正常，1pps和频率输出就恢复为gps的计算解。高级gpsdo解决方案随着对规格更为敏感的应用需求在市场上变得越来越重要，更精确、成本更低的基于gps的定时和频率设备就变得越来越多。在标准gps定时接收器的基础上，更为复杂的gpsdo（gps锁定晶体振荡器）增加了锁相环电路和稳定性更高的振荡器，以提高设备的相位和保持性能。

这些设备具有许多不同的尺寸和形状因子，既有带通孔引脚以便在pcb安装的单元，也有已包装好、带有标准接头以便于集成的单元。gpsdo的价格通常在200～1000美元的范围内，取决于其外形和特性。

现在，我们得到了高精度的时间和频率信息，而成本只是此前的一小部分。用户不再必须购买昂贵而复杂的机架安装系统，因为精心设计的带有pps和频率输出的gps接收器能更好地满足他们的需求。在选择gps定时/频率解决方案时，应该参照下面这些简单的准则： 1.确认你的gpsdo解决方案供应商完全支持设备的gps接收器部分。如果供应商的解决方案中的gps接收器部分是从其他公司获得的，那么它就很有可能并不具备为其客户提供正确支持所必需的gps经验。2.确认你的gpsdo解决方案供应商设计并开发了在其设备中所使用的振荡器。同样，如果它没有特定的振荡器经验，可能就无法为客户的技术需求提供直接支持。3.确认你的gpsdo供应商在提供这些类型的基于gps的定时和频率解决方案方面拥有较长的从业历史。将这些设备的元件整合到单个设计中并不是一项简单的事情。复杂的滤波和gps固件设计是产品中不可缺少的部分。总是有些名不副实的供应商，它们只是抛出自己的解决方案和任何可用的部件，而没有全面理解自己的产品或者将会整合这些产品的应用。4.确认你的gpsdo供应商熟悉你的应用的特性。在购买任何gpsdo设备之前，先与供应商讨论一下你的应用。通过简单的技术交谈，你就能够知道供应商是否能够为你的需求提供正确的支持。

5.确认自己确切地了解应用的定时和/或频率控制的技术需求。你对性能要求表达地越清楚，你就越有机会获得能完美地适用于你的应用的gps解决方案。公司往往都会对自己的需求提出过高的要求，结果就会购买昂贵的系统，超出了自己的实际需求。

高精度GPS模块篇四

银行按揭车辆 gps解决方案

为了拉动内需，促进消费，随着“直客式”汽车消费信贷和汽车租赁业务的全面推广，汽车消费竞争日趋激烈，购车（或租车）者只需支付小额首期车价（或押金），就完全取得车辆的“所有权”，之后是否按期还贷（还车），只能听天由命，从而加大了银行、保险、汽车销售、汽车租赁公司的经营风险。全隐蔽安装的新科技gps产品，经营者可随时掌握车辆的实时位置和状态，并可设定范围限制，一旦出区自动向中心报告，信贷消费车辆（或租赁车）不再是“放飞的小鸟”，让您不再担心被恶意骗贷，从而降低经营风险和增加行业竞争力。银监会近日发出通知，将汽车消费贷款作为近期专项检查的一项重点铺开，这使得车贷风险成

为近期金融业关注的热点话题。“在社会信用问题没有彻底解决的时候，利用高科技手段降低车贷风险不失为一种选择。”

一、控制风险；防止车贷借款人连人带车逃废银行债务。

二、减少赖账；如果借款人赖账不还，车主断供贷款而银行经催收无效后，gps的监控中心就可通过系统技术将被监控的车辆断油断电，使车辆无法开动。

三、遏制转卖；如果借款人将车转手卖掉，银行和汽车按揭机构还可以轻易找到车辆，由此降低车贷被逃废债务的风险。

四、防止拆卸；车主如果自行把gps拆掉，系统还会自动报警。

五、增加保障；银行和汽车按揭机构都会硬性要求车主必须购买车身险，如果被投保的车辆安装了gps，就等于给车辆多上了一道安全锁，车辆在被盗、被抢、被劫或出现其它险情时将可第一时间获知，在一定程度上也有助于保险公司降低风险。

高精度GPS模块篇五

港口高精度gps控制产品

及解决方案

component & solution

一 产品及解决方案概览

针对港口应用，我们提供以下产品及系统解决方案：  导航跟踪型gps  高精度gps  radio  无线局域网wlan  gps/rf天线及附件  差分基准站及移动站  rtk/rtd技术  gps测向算法

 yardmap管理系统  gis地图引擎

 车辆跟踪管理系统解决方案  agss系统解决方案  pds系统解决方案

二 产品介绍

接收机及配件

针对港口应用，可为用户提供导航跟踪型gps(可用于车辆跟踪调度系统)，高性价比的单频或双频gps接收机(可用于高精度控制)，以及各种配件（高增益天线和低损耗电缆等）。2.基准站及移动站

可为用户提供差分gps系统所需的gps基准站和移动站。基准站和移动站可兼容rtcm/cmr格式,从而可以与绝大多数品牌的接收机互换使用。/rtk技术

我们拥有各种gps差分定位技术： rtd实时码差分技术和rtk实时载波相位差分技术。从而满足用户各种定位精度的要求。4.电台及无线局域网wlan

对于差分gps所需数据通讯链，我们可为用户提供vhf/uhf/2.4g数传电台产品以及无线局域网系统。测向算法

也可为用户提供特有的单频或双频测向算法，以提高gps系统的可靠性和可用性。6.其它

可为用户提供如编码器辅助解决方案、场地测量、场地yardmap生成、gis地图引擎等解决方案。

三 系统解决方案 pds/agss系统解决方案

轮胎吊高精度gps控制产品是我们在机械控制领域为用户提供的高性价比和高可靠性的系统解决方案之一。我们既可以为用户提供pds/agss系统的整体解决方案，也可为用户提供部件级的解决方案。

提高集装箱码头的作业效率是关系到集装箱运输供应链是否畅通的核心。轮胎吊（rubber tired gantry crane）作为集装箱码头的重要作业工具,它的效率的提高是问题的关键。

position detecting system(pds)能自动实现集装箱位置的侦测和位置数据的传输。使用该系统后可显著提高工作效率和工作的准确性。

automatic gantry steering system实现了轮胎吊沿基准线自动行走的功能，从而减轻司机的劳动强度，避免事故的发生。同时由于系统会自动检测轮胎吊行驶轨迹是否超出警戒范围并迅速给出声光提示，从而可以最大限度地减小撞箱事故的发生。

pds/agss系统特点如下:  高稳定性和可靠性  内嵌测向算法  特殊防摇摆措施  快速重新捕获

 提供多种外部接口。（数字量和模拟量）

 特有的pds箱位搜索算法。加快查找集装箱的位置。 特有的agss控制策略。减少控制过程中的机械损伤及增加轮胎吊运行的平稳性。

 基于gis平台的可视化yardmap智能开发工具  双备份系统

 自动适应转场及场地变化  支持多种gps配置方式  丰富的系统维护工具

 支持多种品牌的gps基站  高性能价格比 车辆跟踪管理系统解决方案

对于运行于集装箱码头的各种车辆，如能自动跟踪显示其位置，并对其进行管理，将大大提高车辆调度的自动化水平，并提高工作效率。

我们可为用户提供安装于移动车辆上的车载终端和运行于控制中心的系统管理软件。

四 系统工具 yardmap developing tool 它基于本公司自主知识产权的地理信息系统（gis）平台开发而成。它采用可视视图界面，显示场地的测量点位坐标，并根据这些坐标经过相关的空间编辑操作，生成和实际情况一致的集装箱堆场数据(block、stack、lane)，最后输出合格的yardmap文件。同时可对yardmap进行维护修改。

2.通讯线路测试工具

当用户系统进入正式运行后，为了使用户能对系统中通讯线路故障进行方便的维护，我们提供了相应的测试工具，包括测试头和软件。使用此测试工具，可以很方便地定位通讯线路的故障段和故障点。

p格式检查工具

当用户以文本或其它方式提供yardmap数据库文件时，可能由于使用非图形化方式进行编辑而生成，可能会隐藏着数据错误，这样的数据文件如果不进行检查，而直接用于系统，则会产生运行过程中的故障。基于以上考虑，我们特别开发了yardmap格式检查工具软件。以方便用户对yardmap数据库文件进行检查和维护。

维护软件

agss维护软件可进行静态和动态数据采集，并提供实时监控界面。

五 系统经验

本公司的agss&pds已经成功商用，并应用在世界很多地方。其中应用的码头有：香港、美国长滩、安曼等。并先后与港机制造商zpmc,港口系统供应商portek合作。

六 技术指标及接口

1． 测向算法

 测向精度：0.3度/l（rms）, l为基线长度。 初始化得到fix解的最短时间小于10秒。 得到fix解的平均时间小于60秒。 无需静态初始化，可以动态解算。

2． 双频gps • “all-in-view” tracking • user programmable output rates:raw data @ 50hz, 25hz, 10hz, 5hz, or slower • minimal data latency • 2 separate waas channels

• superior interference suppression(both in-band &out-of-band)• patented multipath rejection • supports rtcm messages 18/19 & 20/21, cmr format& navcom’s compact binary rtk format.• supports nmea 0183(, gll, vtg)• event marker input

• fast acquisition / re-acquisition •self survey mode(position averaging)• measurement precision(rms): raw c/a code: 20 cm @ 42 db-hz raw carrier phase noise: l1: 0.75 mm @ 42 db-hz l2: 0.85 mm @ 42 db-hz • real-time rtk accuracy**(rms): position(h): < 1cm + 1ppm position(v): < 2 cm + 1ppm • data latency:

pvt: < 20 ms at all nav rates raw data: < 20 ms at all rates • time-to-first-fix: cold start: < 60 sec(typical)• reacquisition:

brief loss of signal(less than 3 sec): << 1 second

3． agss控制曲线

实际控制曲线如下，由图可以看出，rtgc的实际控制轨迹在±10cm以内。

4． pds界面

pds应用软件包含6个用户界面main screen、status display、dgps status、sys config、set config、agss debug data，如下图所示：

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轮胎吊高精度gps控制产品

automatic gantry steering system

& position detecting system

a n i n n o v a t i v e rubber tyred gantry crane control system

i n h a r s h e n v i r o n m e n t s

一 系统概述

提高集装箱码头的作业效率是关系到集装箱运输供应链是否畅通的核心。轮胎吊（rubber tired gantry crane）作为集装箱码头的重要作业工具,它的效率的提高是问题的关键。

position detecting system(pds)能

自动实现集装箱位置的侦测和位置数据的传输。使用该系统后可显著提高工作效率和工作的准确性。

automatic gantry steering system实现了轮胎吊沿基准线自动行走的功能，从而减轻司机的劳动强度，避免事故的发生。同时由于系统会自动检测轮胎吊行驶轨迹是否超出警戒范围并迅速给出声光提示，从而可以最大限度地减小撞箱事故的发生。

二 系统特点

 高稳定性和可靠性  内嵌测向算法  特殊防摇摆措施  快速重新捕获

 基于gis平台的可视化yardmap智能开发工具  双备份系统

 自动适应转场及场地变化  丰富的系统维护工具

 支持多种品牌的gps基站  高性能价格比

三 特有的系统设计

集成测向算法及位置传感器，以提高系统的可靠性和可用性。

特有的pds箱位搜索算法。加快查找集装箱的位置。

特有的agss控制策略。减少控制过程中的机械损伤及增加轮胎吊运行的平稳性。

场地自适应设计。

自动比例因子计算。可有效消除rtg轮胎变化的影响。

支持多种gps配置方式：1个双频gps,2个双频gps,1个双频gps+1个单频gps.特有的场地控制数据库及其管理。

一体化工具包。从最初的场地测量，yardmap生成到后期的维护，我们提供相应阶段的工具包，为用户提供开放的及快速的响应。四 系统工具

yardmap developing tool 它基于本公司自主知识产权的地

理信息系统（gis）平台开发而成。它采用可视视图界面，显示场地的测量点位坐标，并根据这些坐标经过相关的空间编辑操作，生成和实际情况一致的集装箱堆场数据(block、stack、lane)，最后输出合格的yardmap文件。同时可对yardmap进行维护修改。

2.通讯线路测试工具

当用户系统进入正式运行后，为了使用户能对系统中通讯线路故障进行方便的维护，我们提供了相应的测试工具，包括测试头和软件。使用此测试工具，可以很方便地定位通讯线路的故障段和故障点。

p格式检查工具

当用户以文本或其它方式提供yardmap数据库文件时，可能由于使用非图形化方式进行编辑而生成，可能会隐藏着数据错误，这样的数据文件如果不进行检查，而直接用于系统，则会产生运行过程中的故障。基于以 上考虑，我们特别开发了yardmap格式检查工具软件。以方便用户对yardmap数据库文件进行检查和维护。

维护软件

agss维护软件可进行静态和动态数据采集，并提供实时监控界面。

五 系统经验

本公司的agss&pds已经成功商用，并应用在世界很多地方。其中应用的码头有：香港、美国长滩、安曼等。并先后与港机制造商zpmc,港口系统供应商portek合作。

六 技术指标及接口

5． 测向算法

 测向精度：0.3度/l（rms）, l为基线长度。

 初始化得到fix解的最短时间小于10秒。

 得到fix解的平均时间小于60秒。 无需静态初始化，可以动态解算。 数据采样频率：1hz。

6． gps • “all-in-view” tracking • user programmable output rates:

-pvt @ 25hz, 10hz, 5hz, or slower-raw data @ 50hz, 25hz, 10hz, 5hz, or slower

• minimal data latency • 2 separate waas channels

• superior interference suppression(both in-band &out-of-band)• patented multipath rejection

• supports rtcm messages 18/19 & 20/21, cmr format& navcom’s compact binary rtk format.• supports nmea 0183(, gll, vtg)• event marker input

• fast acquisition / re-acquisition •self survey mode(position averaging)• measurement precision(rms): raw c/a code: 20 cm @ 42 db-hz raw carrier phase noise:

l1: 0.75 mm @ 42 db-hz l2: 0.85 mm @ 42 db-hz

• real-time rtk accuracy**(rms): position(h): < 1cm + 1ppm position(v): < 2 cm + 1ppm • data latency:

pvt: < 20 ms at all nav rates raw data: < 20 ms at all rates • time-to-first-fix:

cold start: < 60 sec(typical)• reacquisition:

brief loss of signal(less than 3 sec): << 1 second

7． agss控制曲线

实际控制曲线如下，由图可以看出，rtgc的实际控制轨迹在±10cm以内。

8． pds界面

pds应用软件包含6个用户界面main screen、status display、dgps status、sys config、set config、agss debug data，如下图所示：