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gps追踪器组成与硬件结构

2018年01月19日 13:57 网络整理 作者: 用户评论(0

全球定位系统(Global PosiTIoning System;GPS),是当前全世界最普及的全球导航卫星系统(Global NavigaTIon Satellite System;GNSS),GPS总共放置了多达32颗高度位于地表20200公里以上的卫星,均匀地分布在六个以55度倾斜于赤道的轨道面上。如此的设计提供高度的全球覆盖度,并使得几乎每一位使用者,在没有任何遮蔽物阻挡讯号的条件下,都可以拥有至少四颗以上的卫星在可视范围中以供定位之用。

GPS组成部分

GPS系统包括三大部分:空间部分—GPS卫星星座;地面控制部分—地面监控系统;用户设备部分—GPS信号接收机。

1.空间部分

GPS的空间部分是由24颗卫星组成(21颗工作卫星;3颗备用卫星),它位于距地表20200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗),轨道倾角为55°。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星,并能在卫星中预存导航信息,GPS的卫星因为大气摩擦等问题;随着时间的推移,导航精度会逐渐降低。

2. 地面控制系统

地面控制系统由监测站(Monitor StaTIon)、主控制站(Master Monitor StaTIon)、地面天线(Ground Antenna)所组成,主控制站位于美国科罗拉多州春田市(Colorado. Springfield)。地面控制站负责收集由卫星传回之讯息,并计算卫星星历、相对距离,大气校正等数据。

3.用户设备部分

用户设备部分即GPS 信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星,并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后,就可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据,接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算,计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。接收机硬件和机内软件以及GPS 数据的后处理软件包构成完整的GPS 用户设备。GPS 接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。接收机一般采用机内和机外两种直流电源。设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。在用机外电源时机内电池自动充电。关机后机内电池为RAM存储器供电,以防止数据丢失。目前各种类型的接受机体积越来越小,重量越来越轻,便于野外观测使用。其次则为使用者接收器,现有单频与双频两种,但由于价格因素,一般使用者所购买的多为单频接收器。

GPS跟踪器的硬件组成

在国内某大知名购物网站上很方便就能买到GPS跟踪器,价格从200-400不等。由于大多数GPS跟踪器都采用廉价的黑色外壳,大家称它为黑匣子不足为奇。

gps追踪器组成与硬件结构

上图是一款300元不到的GPS跟踪器,我们拆开它看看它里面是什么东西。

gps追踪器组成与硬件结构

拆开外壳,发现这300块不到的东西做工还算优良。电路板正面有一张支持GSM网络的SIM卡,用于通过GPRS传输车辆位置数据。SIM卡旁边是一块正方形的GPS陶瓷天线。

gps追踪器组成与硬件结构

电路板背面聚集了各个重要模块。CPU以及GPS芯片都位于电路板背面。此款GPS跟踪器采用了被广泛应用于各GPS导航仪上采用的SiRF公司第三代的GPS芯片,在稳定性上还算不错。CPU方面,厂家宣称是采用双核心的工业级CPU。考虑到跟踪器无需大量的数据处理,实际上其CPU很可能是32bit+8bit的双核心单片机。由于无法拆开屏蔽罩,我们只能做这样的推测。

gps追踪器组成与硬件结构

GPS跟踪器的安装非常简单,把跟踪器引出的引线连接到蓄电池正极和负极即可,具体走线可根据不同的车型而定。此款跟踪器正极线路上还有一保险丝,在车辆电压不稳的情况下有效保护GPS跟踪器。

只要找到了车辆的正负极线路,就能完成跟踪器的连接。由于要使跟踪器能够获得比较好的GPS信号,我们建议把跟踪器安装到前挡风玻璃下的中控台饰板下方或者空调送风管的附近。

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( 发表人:李倩 )

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