Модуль Global Positioning System (GPS) — это устройство, используемое для приема спутниковых сигналов и вычисления географического местоположения. Он широко используется в различных отраслях, таких как автомобильная навигация, смартфоны, дроны, устройства IoT и т. д., обеспечивая важную поддержку позиционирования и навигации в современном обществе.  

Что такое полная форма GPS?

Полная форма GPS относится к Global Positioning System — спутниковой навигационной системе, разработанной Министерством обороны США. В то время как GPS стал синонимом отслеживания местоположения, современные приложения требуют более высокой точности, совместимости с несколькими системами и высокой надежности. Именно здесь блистает технология GNSS (Глобальная навигационная спутниковая система), интегрирующая сигналы от GPS (США), ГЛОНАСС (Россия), Galileo (ЕС), BeiDou (Китай) и других.

EBYTE  Модули GNSS используют эту мощность нескольких созвездий, обеспечивая точность <1,5 метра для отраслей от автономных транспортных средств до умного сельского хозяйства.

Что такое GPS модуль?

Модуль  GPS — это электронное устройство, которое принимает сигналы от Глобальной навигационной спутниковой системы (GNSS) для определения точного географического местоположения устройства. Как правило, модуль GPS состоит из антенны, приемника и процессора для обработки сигналов от нескольких спутников для вычисления такой информации, как широта, долгота, высота и скорость устройства.

Ключевые компоненты GPS-модуля

Антенна

Встроенная или внешняя антенна: используется для приема сигналов со спутников GPS. Высокопроизводительные антенны могут поддерживать хороший прием сигнала в различных условиях.

Подавление многолучевости: Некоторые высокопроизводительные модули оснащены технологией, позволяющей уменьшить многолучевые помехи и повысить точность позиционирования.

Радиочастотный приемник

Усиление сигнала: Приемник отвечает за усиление слабых спутниковых сигналов для последующей обработки.

Фильтр: используется для устранения ненужных сигналов помех и обеспечения четкости сигнала.

Блок обработки сигналов

Процессор GPS: Вычисляет долготу, широту и высоту текущего местоположения путем декодирования сигналов спутника.

Синхронизация часов: используйте спутниковые сигналы для калибровки часов внутри модуля, чтобы обеспечить точность информации о времени.

Интерфейс

Коммуникационный интерфейс: К распространенным интерфейсам относятся UART, I2C, SPI и т. д., которые используются для связи с основным устройством управления.

Интерфейс питания: Обеспечьте необходимое рабочее напряжение для модуля.

Сравнение GPS модуля с другими беспроводными модулями

В современной технике GPS-модули и различные  беспроводные модули (такие как  Wi-Fi ,  Bluetooth ,  Zigbee и т.д.) широко используются в различных устройствах и системах. Хотя все они обладают атрибутами беспроводной связи, их использование и характеристики различны.

Функции	GPS модуль	Wi-Fi модуль	Модуль Bluetooth	Модуль Zigbee
Основные функции	Позиционирование, измерение скорости, синхронизация времени	Высокоскоростная передача данных, доступ в Интернет, объединение устройств в сеть	Передача данных на короткие расстояния, сопряжение устройств	Низкое энергопотребление сети, передача данных на короткие расстояния
Области применения	Навигационное оборудование, дроны, позиционирование IoT	Домашние и офисные сети, умные дома, мобильные устройства	Аудиоустройства, носимые устройства, устройства умного дома	Умный дом, промышленная автоматизация, мониторинг окружающей среды
Преимущества	Высокоточное позиционирование, глобальный охват, обновления в режиме реального времени	Высокоскоростная коробка передач, широкая совместимость, покрытие больших расстояний	Низкое энергопотребление, простое подключение, прямая связь с устройством	Низкое энергопотребление, гибкая сетевая сеть, низкая стоимость
Недостатки	Требуется спутниковый сигнал, нет возможности передачи данных	Высокое энергопотребление, требуется поддержка точек доступа	Ограниченное расстояние передачи, низкая пропускная способность	Низкая скорость передачи данных, короткое расстояние передачи
Дальность передачи	Глобальный диапазон (зависит от спутниковых сигналов)	В помещении от десятков до сотен метров (в зависимости от окружающей среды и оборудования)	Обычно 10-30 метров	Обычно от десятков метров до сотен метров
Скорость передачи данных	Не подходит для передачи данных (только позиционирование)	Высокая скорость (обычно от сотен Мбит/с до килоМбит/с)	Средняя и низкая скорость (обычно 1-3 Мбит/с, BLE ниже)	Низкая скорость (обычно 250 кбит/с)
Энергопотребление	Средний (зависит от модуля и сценария использования)	Высокий (особенно при постоянном подключении)	Низкий (особенно BLE)	Экстремально низкий (подходит для устройств с длительным питанием от батареек)
Топология сети	Не применимо	Топология типа «звезда» или сетка на основе точек доступа	Точка-точка или звезда	Гибкие топологии, такие как звезда, сетка, точка-точка и т.д.

Серия продуктов EBYTE GNSS: Прецизионное проектирование для любого сценария

Линейка продуктов GNSS компании EBYTE, ориентированная на «мультисистемную интеграцию и адаптируемость к полному сценарию», удовлетворяет широкий спектр потребностей от базового позиционирования до высокоточных приложений:

1. Совместимость с несколькими системами: поддержка глобальных спутниковые системы, включая  GPS, BeiDou, ГЛОНАСС, Galileo и QZSS (см. статью:  Руководство по спутниковым навигационным системам: BDS, GPS, ГЛОНАСС, Galileo, SBAS и QZSS), Повышение стабильности позиционирования в сложных условиях за счет Прием многочастотного сигнала.

2. Технология RTK на сантиметровом уровне: такие модули, как  E108-D01 ,  интегрируют кинематическое позиционирование в реальном времени (RTK), достигая Сантиметровая точность для требовательных приложений, таких как автономная работа Съемка транспортных средств и дронов.

3. Оптимизация защиты от помех: использование адаптивных Алгоритмы фильтрации и технология подавления многолучевости для преодоления такие проблемы, как городские каньоны и электромагнитные помехи, Обеспечение постоянной надежности сигнала.

4. Конструкция с низким энергопотреблением: специально для устройств Интернета вещей, выберите модули имеют потребляемую мощность в режиме ожидания до 10 мА, что идеально подходит для Долгосрочный мониторинг полей на солнечных батареях.

    

Серия продуктов GNSS компании EBYTE воплощает в себе философию «точности, надежности и удобства использования», превращая технологию позиционирования из «функциональной» в «исключительную». Заглядывая в будущее, благодаря конвергенции спутниковой навигации и коммуникационных технологий, EBYTE откроет новые возможности для создания более умного и взаимосвязанного мира.