RTK GPS板卡驱动电路设计的设计原理和开发资料

　　自从GPS问世以来，就以其高精度，全天候，全球覆盖，方便灵活和优质价廉吸引了全世界许多用户。目前，国内GPS应用发展势头迅猛，短短几年间，GPS在我国的应用已经从少数科研单位和军用部门迅速扩展到各个民用领域，GPS的广泛应用改变了人们的工作方式，提高了工作效率，带来了巨大的经济效益，具有广阔的应用前景。Trimble BD970 GNSS接收模块作为在GNSS领域的Trimble公司最新技术，应用于装备原始设备制造商和系统集成，是一款紧凑型的多星座模块，专为满足各种精确到厘米级的定位精度应用需求而设计。

　　本文阐述了能够测试Trimble BD970 GNSS接收模块的功能的驱动电路板的设计原理。此驱动电路板主要由电源模块，串口通信模块和LED提示模块组成。通过此驱动电路板，能够实现上位机与Trimble BD970 GNSS接收模块的通信，对Trimble BD970 GNSS接收模块的定位输出、差分输入、LED指示等功能进行方便测试。

　　随着航天技术和电子技术的发展，卫星定位技术的应用越来越广。大到国土面积的测量，小到汽车行驶时的导航，卫星定位都能为我们提供便捷，精确的服务。与此同时，卫星定位系统的市场上也出现了“一超多强”的局面。除了美国的全球定位系统外，多个卫星定位系统也迅速崛起，如俄罗斯的格洛纳斯全球卫星导航系统，欧盟的伽利略卫星定位系统以及中国的北斗卫星导航定位系统。

　　全球定位系统（Global Positioning System，通常简称GPS）是一个中距离圆型轨道卫星导航系统。它可以为地球表面绝大部分地区（98%）提供准确的定位、测速和高精度的时间标准。该系统的组成包括太空中的24颗GPS卫星；地面上的1个主控站、3个数据注入站和5个监测站及作为用户端的GPS接收机。GPS卫星高度为20200km，卫星运行周期为11小时58分。GPS卫星在轨重量一般为843.68kg，设计寿命七年半，依靠太阳能电池及镉镍蓄电池供电。卫星有12根螺旋形天线组成的阵列天线，向地面发射张角为30度的电磁波束，并由一个推力系统保持卫星在轨位置及姿态调整。卫星姿态调整采用三轴稳定方式，使卫星天线始终对准地心。

　　过天顶的卫星可见时间为5小时，在地表任意地点及任何时刻，在高度角15度以上，平均可同时观测到6颗卫星，最多可达9颗卫星，但随着第三代GPS卫星的发射，可观测到的卫星个数大大增多。

　　在使用中，最少只需其中4颗卫星，就能迅速确定用户端在地球上所处的位置及海拔高度。GPS接收机所能连接到的卫星数越多，解码出来的位置就越精确。

　　GPS系统是由美国政府于20世纪70年代开始进行研制于1994年全面建成。使用者只需拥有GPS接收机，无需另外付费。GPS信号分为民用的标准定位服务（sps，standard positioning service）和军规的精密定位服务（pss，precise positioning service）两类。民用讯号中加有误差，其最终定位精确度大概在100米左右；军规的精度在十米以下。2000年以后，克林顿政府决定取消对民用信号所加的误差。因此，现在民用GPS也可以达到十米左右的定位精度。

　　GPS系统拥有如下多种优点：全天候，不受任何天气的影响；全球覆盖（高达98%）；三维定速定时高精度；快速、省时、高效率；应用广泛、多功能；可移动定位；不同于双星定位系统，使用过程中接收机不需要发出任何信号增加了隐蔽性，提高了其军事应用效能。