GPS 模块选择指南
我们在近年来发布了各种类型的 GPS 模块。让我们仔细了解它们，找出哪一款最适合您！
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GPS 和 GPS 模块简介
全球定位系统（GPS）设备之一利用来自卫星的数据，通过一个名为三边测量的过程来定位地球上的特定点。同时，GPS 接收器使用无线电信号测量到卫星的距离来进行三边测量。三边测量类似于三角测量，后者测量角度，如本插图所示（Tim Gunther，2020）。GPS 模块包含微型处理器和天线，可直接接收卫星通过专用射频频率发送的数据。从那里，它将接收来自每个可见卫星的时间戳以及其他数据片段。如果模块的天线能够发现 4 颗或更多卫星，它就能够准确计算其位置和时间。
四个著名的全球导航卫星系统包括 GPS、BDS（北斗）、GLONASS 和 GALILEO 四个卫星导航系统。最早出现在美国的是 GPS（全球定位系统），这是目前技术最完善的系统。BDS、GLONASS 和 GALILEO 已成为世界上其他最大的卫星导航系统，目前正在现代化进程中。
我们将介绍并比较这两个 GPS 模块：
这些 GPS 模块与 Arduino 和 Raspberry Pi 兼容，让您可以轻松开始尝试。Grove - GPS(Air530) 中的 Air 530 模块是一个高性能、高度集成的多模式卫星定位和导航模块。它支持 GPS / 北斗 / Glonass / Galileo / QZSS / SBAS，这使其适用于汽车导航、智能穿戴和无人机等 GNSS 定位应用。Air530 模块还支持 NMEA 0183 V4.1 协议，并与以前的版本兼容。
同时，Grove - GPS Module 的 E-1612-UB 模块系列是一个独立 GPS 接收器系列，具有高性能的 u-blox 5 定位引擎。50 通道 u-blox 5 定位引擎拥有不到 1 秒的首次定位时间（TTFF）。专用的捕获引擎拥有超过 100 万个相关器，能够进行大规模并行时间/频率空间搜索，使其能够即时找到卫星。
工作原理
在购买GPS模块之前，您应该了解GPS模块的工作原理，下表提供了一些相关信息。
应用领域
GPS模块有着众多的应用。特别是，通过这些GPS模块的应用可以开发大量的社会活动。因此，GPS模块在各个领域都发挥着重要作用，包括环境测量、交通运输、紧急救援、农业、娱乐等。
| 应用领域 | 功能 |
|---|---|
测量 | 它使用载波相位差分技术（RTK）实时处理两个观测站的载波相位，精度达到厘米级。测量结果统一在WGS84坐标系中，信息自动接收和存储，减少了繁琐的中间处理环节。 |
交通运输 | GPS模块可用于自主导航、港口管理和进港引导、路线交通管理以及跟踪监控。车载设备使用GPS进行精确定位，结合电子地图和实时交通状况，自动匹配最优路径，实现车辆的自主导航。 |
紧急救援 | 利用GPS定位技术，可以进行消防、救护车和警察的紧急调度，提高应急响应部门对火灾、犯罪现场、交通事故、交通拥堵等紧急事件的响应效率。配备GPS模块的渔船在发生危险情况时可以快速定位和报警，从而能够更快、更及时地获得救援。 |
农业 | GPS模块用于定位和获取农田信息，包括产量监测、土壤样本采集等。计算机系统通过分析和处理数据确定农田地块的管理措施，并将产量和土壤状况信息加载到GPS设备中。在喷洒设备中，它可以精确地对农田进行施肥和喷洒。 |
娱乐 | 通过GPS模块，人们可以在陌生的城市中快速找到目的地，并可以沿着最优路径出行；露营者携带GPS接收器可以快速找到合适的露营地点，而不用担心迷路；甚至一些高端视频游戏也使用了GPS模拟技术。 |
Seeed 的 GPS 模块
| 名称 | 缩略图 | 尺寸 | 更新频率 | 波特率 | 导航灵敏度 | 功耗要求 | 通道数 | 首次启动时间 | 天线 | 精度 | 点击购买 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Grove – GPS Module |  | 40mm x 20mm x 13mm | 1Hz, 最大 10Hz | 9,600bps – 115,200bps | -160dBm | 3.3V - 5V | 22 个跟踪，66 个通道 | 冷启动：13s；温启动：1-2s；热启动：<1s | 包含天线 | 2.5m GPS 水平位置精度 | 立即订购 |
| Grove – GPS (Air530) |  | 40mm x 20mm x 13mm | / | 默认 9,600bps | -148dB | 3.3V - 5V | / | 冷启动：27s；温启动：4s； | 包含天线 | 2.5m 水平定位精度 | 立即订购 |
哪个 GPS 模块更好
更好的功耗
Grove – GPS (Air530) 具有超低功耗，仅为 31uA，低功耗模式下为 0.85 mA，这使其成为功耗更低的更好的 GPS。
可扩展性
凭借更高的最大更新频率，Grove - GPS 能够用于涉及高速移动物体的项目。此外，拥有更多通道也为其他应用开辟了空间，Grove- GPS (Air 530) 具有多模式卫星定位和导航功能，支持同时连接 6 颗以上卫星。
精度
Grove -GPS (Air530) 具有 2.5m 的水平定位精度、3.5m 的高定位精度、0.1m/s 的速度精度和 30ns 的时间传输精度，即使在信号不良的条件下也能快速准确地定位。
项目
GPS/GPRS 跟踪器项目：在这个新项目中，我们将展示使用 GPRS 技术和 MQTT 协议连接的 GPS 跟踪器。
车辆跟踪系统：现在您已经选择了 GPS 模块，这里有一些您可以用 Arduino 和 GPS 模块完成的项目。访问这里获取详细信息。
LED 自行车速度计：想知道您骑行的速度有多快吗？使用这个 DIY 自行车速度计，采用 GPS 技术进行速度感应，您可以知道自己的骑行速度！它还配有 RGB LED 来向骑行者指示速度。访问这里获取详细信息。
个人 GPS 助手：这个项目是一个设备，让您监控人员和物品，持续告诉您它们的位置以及连接到它的传感器的数值。其中一个功能允许您为传感器设置限制值，当超过这些值时会向您发送短信警报。您还可以设置某些地方的限制，当设备离开该区域时会向您发出警报。还可以通过短信与设备通信，以获取有关它的信息。
访问这里获取详细信息。
资源
[参考] 来自 Tim Gunther，国家地理 (2020) 的三角测量
[ZIP] E-1612-UB 数据手册
[ZIP] Air530 数据手册
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