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本文檔介紹的是在 MiniLinux 系統(tǒng)環(huán)境下iTOP-4418開發(fā)板和6818開發(fā)板的GPS實驗調(diào)試步驟。給 用戶提供了“iTOP-4418-MiniLinux-GPS_V1.0.zip”壓縮包，即 GPS 實驗 C 程序源碼。 利用 GPS 定位衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)實時進行定位、導(dǎo)航的系統(tǒng)，稱為全球衛(wèi)星定位系 統(tǒng)，簡稱 GPS。GPS 是由美國國防部研制建立的一種具有全方位、全天候、全時段、高精度 的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，能為全球用戶提供低成本、高精度的三維位置、速度和精確定時等導(dǎo)航信 息，是衛(wèi)星通信技術(shù)在導(dǎo)航領(lǐng)域的應(yīng)用典范，它極大地提高了地球社會的信息化水平，有力地 推動了數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展。 說到定位和導(dǎo)航，大家容易有幾個誤區(qū)，請務(wù)必理解以下知識點。 1）.GPS 導(dǎo)航，在嵌入式領(lǐng)域，一般指的是通過衛(wèi)星信號導(dǎo)航。GPS 衛(wèi)星高度一般在 2 萬 公里左右，頻段在 1Ghz-2Ghz，先不介紹 GPS 信號，通過對比 WIFI 路由器和 GPS 來了解關(guān) 于 GPS 的常識。 當使用的 WIFI 路由器的時候，WIFI 信號在周圍空曠的情況下可以傳輸 2 百米左右，信號 傳輸距離和功率有關(guān)系，GPS 衛(wèi)星上的發(fā)射功率比一般的 WIFI 天線強，但是要將 GPS 信號 發(fā)射 2 萬公里遠，衛(wèi)星體積重量也是有限的，所以到地面的時候，信號相對是比較弱的。 WIFI 信號頻段一般在 2.4G 左右，和 GPS 信號頻段差距不大。在屋子內(nèi)部使用無線 WIFI 的時候，如果中間墻隔著，信號拐幾個彎之后，信號就會變的非常弱。在電磁場理論中，頻段 越高，穿透能力越強，散射能力越弱。直白的解釋就是，頻段高了，就拐不了彎了，它更喜歡 直著走。所以，WIFI 信號轉(zhuǎn)彎之后，信號就會弱，GPS 信號也是同樣的道理，高山和高樓都 很容易阻擋 GPS 信號。 所以，在測試 GPS 信號的時候，盡量在空曠室外，周圍沒有高樓，不是山洼的地方測 試，這種情況信號會強一些。 2）.可能有人有疑問，為什么手機導(dǎo)航定位在屋子里面可以，而且那么精準。請注意，一般 的手機中，是沒有 GPS 衛(wèi)星定位功能的，手機是通過 WIFI 或者 3G/4G 定位的，必須要有WIFI 或者流量才能定位。大家可以先關(guān)閉 WIFI 和流量，再嘗試用 GPS 來定位，肯定是不行 的。 WIFI 定位的原理是通過路由器來實現(xiàn)的，每一個公司或者普通居民家里的光纖和寬帶， 都有唯一的標識，這個標識是和位置一一對應(yīng)的，通過標識當然就可以定位。 3G/4G 的流量定位，是通過信號塔來實現(xiàn)的，手機可以接收到信號塔（打電話，通過流 量上網(wǎng)，都是通過信號塔，可以搜索“鐵塔公司”，國內(nèi)的信號塔都是屬于這個公司的），信 號塔的位置是固定的，通過信號塔當然也是可以定位。 無論是 WIFI 還是流量定位，它們都不是嚴格意義上的 GPS 衛(wèi)星定位。 3）.可能有人有疑問，GPS 定位好像不如通過 3G/4G 和 WIFI 定位，有什么用？ GPS 導(dǎo)航儀，汽車上使用，汽車在路中間行駛，信號還是蠻好的^_^，而且買了設(shè)備之 后，不用每個月都繳費，汽車上如果使用的是 GPS 定位，在前擋風(fēng)玻璃雨刮器下方都有引出 來的天線。 另外像野外施工作業(yè)，手機信號可能都沒有（一般使用衛(wèi)星電話），就更別提 WIFI 了， GPS 衛(wèi)星定位是非常好的選擇。類似，在阿富汗作戰(zhàn)的美國大兵，肯定也是用的衛(wèi)星定位。 4）.另外可能有疑問，為什么收音機接收廣播信號的時候，在犄角旮旯都可以收聽到。就一 個發(fā)射塔，可以穿越整個地球，用這么小的收音機接收信號。廣播信號的頻段是很特殊的，它 是通過大氣的電離層來實現(xiàn)遠距離傳輸?shù)模@是另外一個課題了，如果大家對無線電感興趣， 可以找電磁場或者無線電相關(guān)的書籍來看一看。 1.硬件連接 測試 GPS 模塊，使用的是 iTOP-4418（6818）全能板開發(fā)板。使用 GPS 專用天線，并 將探頭延伸至窗外，以確保 GPS 信號強度，如下圖所示。
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2018-7-27 10:10 上傳
2.測試軟件使用 將“iTOP-4418-MiniLinux-GPS_V1.0”中“topeet_gpstest”目錄下可執(zhí)行文件拷貝 到開發(fā)板上，修改權(quán)限，使用命令“./topeet_gpstest /dev/ttyAMA3 &”，如下圖所示 。
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如下圖所示，接收到 GPS 信號。
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然后我們可在超級終端上看到 GPS 回傳的信息，注意當信號不強時，部分數(shù)據(jù)讀取不 到，模塊上電運行幾分鐘之后可能才會有完整信息，信號實在太弱的情況，可能什么信號都沒 有。 GPS衛(wèi)星有24顆，地球上任意一點，最多能夠接收到 12 顆衛(wèi)星信號。如下圖所示，提 示有三顆星，信號比較弱，可以勉強定位。由于作者是在室內(nèi)測量，又是陰天，這種情況測量 得出的數(shù)據(jù)誤差就比較大，理論上三顆衛(wèi)星就可以定位。但是需要更加精準，則需要更多的衛(wèi) 星來校準糾偏，如果能夠達到 5 顆衛(wèi)星以上，汽車導(dǎo)航儀理論上就可以接受了。
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