北斗衛星導航系統 BDC

        BDS 由中國自行研製開發，是繼美國的 GPS、俄羅斯的 GLONASS 之後第 3 個成熟的衛星導航系統，但仍在發展中。目前已經發射了 10 顆衛星，於 2012 年起向亞太大部分地區正式提供服務，並計劃至 2020 年完成全球系統的建構。
       中國有約 4 萬艘漁船、10 萬輛車安裝了北斗衛星導航系統的設備，但在推廣上的最大瓶頸在於晶片價格。相對於 GPS 系統，北斗終端設備的晶片成本較高，若能夠廣泛生產並普及的話，則價格可望降低。
        正式的北斗衛星導航系統也被稱為北斗二號，是中國的第二代衛星導航系統，英文簡稱 BDS，曾用名 COMPASS，「北斗衛星導航系統」一詞一般用來特指第二代系統。此衛星導航系統的發展目標是對全球提供無源定位，與全球定位系統相似。在計劃中，整個 系統將由 35 顆衛星組成，其中 5 顆是靜止軌道衛星，以與使用靜止軌道衛星的北斗衛星導航試驗系統兼容。其總設計師為孫家棟。

       北斗從其試驗系統開始就有其軍事目的，其正式系統也是一個軍民兩用的系統。項目的主要參與者為中國人民解放軍總參謀部、總裝備部、國家國防科技工業局、中 國科學院、中國太空科技集團公司、中國電子科技集團公司、國防科技大學。截至 2012 年，中國為試驗系統和覆蓋亞太的正式系統共花費了數百億人民幣，為了實現覆蓋全球的目標，還將投入四五百億以上。

       北斗衛星導航系統的建設於 2004 年啟動，2011 年開始對中國和周邊提供測試服務，2012 年12 月27 日起正式提供衛星導航服務，服務範圍涵蓋亞太大部分地區，南緯 55 度到北緯 55 度、東經 55 度到東經 180 度為一般服務範圍。該導航系統提供兩種服務方式，即開放服務和授權服務。開放服務是在服務區免費提供定位、測速、授時服務，定位精度為 10 米，測速精度 0.2 米/秒，授時精度  50 奈秒，在服務區的較邊緣地區精度稍差。授權服務則是向授權用戶提供更安全與更高精度的定位、測速、授時、通信服務以及系統完好性信息，這類用戶為中國軍隊 和政府等。由於該正式系統繼承了試驗系統的一些功能，能在亞太地區提供無源定位技術所不能完成的服務，如短報文通信。   

       北斗衛星導航系統計劃在 2020 年完成對全球的覆蓋，為全球用戶提供定位、導航、授時服務，中國將發射大量的中地球軌道衛星，同時因為現有系統的衛星壽命也會到期，也將會在 2020 年前完成替換。中國將在 2014 年發射一顆試驗星，以驗證全球系統建設中的關鍵技術。

R&S向量訊號產生器新增北斗衛星模擬能力

R&S SMBV100A 向量訊號產生器內建的 GNSS 模擬器現在加入了北斗(Compass)衛星模擬能力， GNSS 模擬器不僅可以支援 GPS、Galileo、Glonass 衛星導航系統之外，只要透過軟體升級R&S?SMBV-K107之選配，更具備了北斗衛星標準模擬能力。
全新的 R&S SMBV-K107 選配提供達 24 顆北斗衛星的即時情境模擬，並支援所有可能的北斗衛星軌跡，甚至還可以模擬尚未出現在軌道上的衛星，同時也支援混合衛星情境模擬如 GPS、Galileo、及 Glonass 衛星，現在不須透過硬體變更，僅透過軟體升級立即擁有北斗衛星情境模擬能力。
R&S SMBV100A 允許使用者快速自定所需的衛星情境，在不同的測試條件下進行 GNSS 接收器測試，另外，R&S 也提供了多樣化的選項用以模擬真實的衛星環境，如訊號遮蔽及多路徑傳遞，這些測試情境亦可與北斗衛星模擬情境進行結合。
R&S SMBV100A 為具備高度整合性及系統彈性的單機解決方案，不需額外與電腦搭配即可進行衛星導航系統的接收器及元件測試，絕對能滿足您在預算上的考量；除了於 GNSS 訊號模擬外，R&S SMBV100A 更可模擬行動無線電、無線網路及無線電標準，單機即可進行多樣化的功能測試。


此文章源自《電子工程專輯》網站:
http://www.eettaiwan.com/ART_8800693474_480402_NP_903de532.HTM

GPS升級，北斗真正民用至少需10年

中評社香港7月14日電／近日有消息稱，美國LockheedMartin公司用於打造未來新一代全球定位系統(代號GPSIII)的首顆衛星目前已通過測試，預計2014年交付美國空軍，並有望在2015年發射。
　　在業內人士看來，一直壟斷導航產業的美國GPS急於換代升級，是為了應對中國北斗導航衛星系統。此外，印度、日本也相繼啟動獨立衛星導航系統的建設，在軍用技術轉民用的戰場上，一場跨國的“狙擊戰”已然苗頭初現。

　　北斗系統遭遇GPS升級

　　當前各國衛星導航系統的競爭愈演愈烈，北斗衛星導航系統是我國自行研製開發的區域性有源三維衛星定位與通信系統，是除美國的GPS、俄羅斯的GLONASS之後第三個成熟的衛星導航系統。與此同時，印度、日本也相繼啟動獨立衛星導航系統的建設。
　　此前，美國洛克希德馬丁(LockheedMartin)公司展示了用於打造未來新一代全球定位系統(代號GPSIII)的衛星SV1。而近日公司正 式宣布，SV1已經通過了關鍵性系統測試，預計2014年交付美國空軍。這意味著，GPSIII投入使用後將全面取代現有的GPS定位系統。
　　而縱觀中國，從2012年年底正式提供區域服務、到近期與巴基斯坦等周邊國家簽訂合作協議，我國的北斗系統才剛剛向全球衛星導航系統的目標邁出了第一步。
　　在軍用技術轉民用的案例中，北斗系統具有相當高的眼球度。一位北斗應用推廣與產業化專家組成員告訴《中國經營報》記者，目前北斗已經實現亞太區域覆蓋，預計2020年覆蓋全球。
　　在業內人士看來，此時美國GPSIII嶄露頭角，意在對其他國家的導航系統形成威懾作用，在高端技術上拉開競爭距離。
　　中投顧問高級研究員賀在華認為，在國內95%以上的市場都已經被GPS及其終端、芯片產品占領的形勢下，北斗系統若想真正“走入尋常百姓家”，恐怕還需10年甚至更長時間。

　　“軍轉民”中國浪潮乍起

　　以美國為首的發達國家已經在軍事技術轉民用的道路上走了很遠。早在20世紀60年代歐美軍事技術民用化的浪潮興起之後，美國電子科技股大漲，一度出現了很多十倍股。
　　今天的中國在重複美國的道路。目前，軍用技術轉民用主要集中在電子、航空航天和核電領域。有資料顯示，自中國載人航天工程啟動20年來，2000餘項航天技術成果被應用於國民經濟各部門，1100餘種新材料的批量生產受益於航天科技“軍轉民”應用。
　　核電領域的“軍轉民”應用較早。2006年年末，國家發改委就宣布，國家核電技術招標機構選擇美國西屋電氣公司和肖工程公司(ShawGroup)聯 合體作為優先中標方，中國將引進西屋電氣的AP1000技術。美國西屋的AP1000技術來源是美國軍事用核潛艇的建設技術。
　　“美國議會對這項技術向中國轉讓一事非常糾結，不斷有人提出反對意見，‘我們為什麼要把最好的軍事技術輸出中國。’”國際核電技術公司董事長王炳華向 記者回憶，“最後西屋公司的高層向美國議會保證，更新更好的技術保障美國軍事能力的領先，中美的合作才最終得以實現。”
　　食品領域也開始逐漸涉足軍用技術民用這一領域。以中糧福臨門為例，在2011年福臨門與中國航天基金會簽訂戰略合作協議，宣布在未來十年通過開展六大航天合作計劃，包括實施太空育種試驗、共同研發廚房食品等，實現航天科技在食用油領域的技術轉換。
　　食用油領域是一個廣闊的市場。目前小包裝食用油的市場容量超過200億元，年增長速度超過30%，這個速度遠遠高於中國油脂產業5%的增速。也正因如此，各路油脂企業都在爭奪這一市場蛋糕，目前福臨門的市場份額已經超過10%。
　　然而，這一市場面臨的最大問題是同質化競爭嚴重，業內人士預測，未來技術之戰或成為行業主流。
　　“作為一項關係國計民生的重大工程，航天事業代表著國家科學技術水平以及科技轉化潛力。中糧福臨門食用調和油也大力推動與高精尖航天技術的深入融 合。”福臨門相關負責人表示。據悉，在福臨門的積極研發下，福臨門DHA藻油食用調和油中的藻油DHA成分正是採用NASA的太空技術進行提取。
　　標準空白成為障礙

　　在中國興起了軍用技術民用的浪潮。為了推動軍用技術向民用轉移，工信部近年來連續發布了三期《軍用技術轉民用推廣目錄》，成果轉化率達31%，已轉化應用的項目合同金額總值高達8億元。
　　然而在“軍轉民”的技術道路上，由於新引進的技術在行業內缺乏統一的標準制訂體系，成為了制約軍事技術民用的最大障礙。
　　以核電領域為例，由於源自軍事技術的AP1000在世界上是首次轉為民用，國核技參與了整個項目開發的工作，也一直在力推核電站建設的標準化流程。
　　“AP1000技術經歷了引進吸收的過程，今後中國還要建設大量的核電站，我們應該建立一套標準，使今後的核電站建設能夠保障最大的效率。”王炳華向記者強調。
　　意識到軍用技術轉為民用而缺少標準的不僅僅是國核技。北斗全球衛星導航系統其技術來源也是軍事技術，我國衛星導航與位置服務產業2011年的產值接近700億元，占全球的7.4%。
　　據知情人士透露，目前涉及位置服務的企業數量達到數百家，中國衛星導航定位協會也意識到北斗導航系統的應用利益廣泛，卻缺少相應的行業標準。
　　而在食品領域，面臨的問題則更加複雜。“在食品領域，軍用技術轉民用一定要注重安全性與口碑。”上述業內人士認為，此前因為公眾對轉基因大豆的安全懷 疑，轉基因已經淪為各大油脂企業的商戰武器，一到銷售高峰就會出現油脂企業互相攻擊競爭對手的現象，而航天技術滲入食用油領域時必須以此為鑒。據悉，福臨 門一直在為四大衛星發射基地長期供應食用油等食品，最近推出服務“神十”的航天產品天天五穀調和油引入了航天科技，在產品結構與科技含量上都有極大提升。
　　“含量多少的油才可以用花生、穀物、葵花籽等方式命題調和油，這些在行業內都沒有明確的規定。由於缺少行業標準，行業魚龍混雜，一些小企業用花生油含量不足5%的產品命名花生調和油等現象，對引入航天科技的調和油商業前景造成了挑戰。”糧油協會的高層向記者坦言。
　　而在賀在華看來，軍事技術的開發投資高、難度高、風險大。“企業在涉及‘軍轉民’技術過程中，必須面對技術轉化、成本控制、營銷推廣等難題。”賀在華如此強調。（中國經營報）

CTimes - 意法半導體衛星追蹤晶片在歐洲導航系統發展中扮演重要角色:衛星追蹤晶片,ST,意法半導體

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Google Maps室內導航由眾人提昇室內定位精度 - 聯合新聞網

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Google Maps室內導航由眾人提昇室內定位精度 聯合新聞網 雖然先前Google Maps已經針對特定區域的建築物內提供室內導航機能，不過礙於GPS在室內畢竟還是會有定位精準度的問題，因此難免會有定位方向或位置不對的情況發生，因此目前除了開放使用者將是內平面圖資料提供給Google Maps使用外，目前Google也針對美國地區釋出「Floor ...

Broadcom室內定位無線技術比傳統GPS快十倍 - 聯合新聞網

Broadcom室內定位無線技術比傳統GPS快十倍 - 聯合新聞網:

Broadcom室內定位無線技術比傳統GPS快十倍 聯合新聞網 Broadcom BCM4752 GNSS晶片採用最先進的多重衛星技術，可同時從四個衛星站（GPS、GLONASS、QZSS與SBAS）蒐集資料，並使用最佳品質的訊號，提供更快速的搜尋與更準確的即時導航效果。Broadcom以GNSS晶片為基礎，開發出多衛星技術，並搭配先進的訊號處理技術，讓定位效能更 ... 更多 »

ST攜手CSR 大幅提升室內導航精準度

ST攜手CSR　大幅提升室內導航精準度: 意法半導體(STMicroelectronics, ST)日前展示了結合 CSR SiRFusion定位技術，以及ST最佳化的MEMS 慣性測量單元，可為手機定位大幅提高精確度的手機。該公司表示，這項合作的成功證明了即便在沒有全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite Systems，GNSS)衛星訊號的情況下，定位精準度也能達到幾公尺的範圍內。

GPS 模組定位時間

　模組開機定位時間在不同的啟動模式下有很大不同。一般來說，冷啟動時間是指模組內部沒有保存任何有助於定位的資料的情況，包括星曆、時間等，一般標稱在1分鐘以內;溫啟動時間是指模組內部有較新的衛星星曆(一般不超過2小時)，但時間偏差很大，一般標稱在45秒以內;熱啟動時間是指關機不超過二十分鐘，並且RTC時間誤差很小時的情況。一般標稱在10秒以內;重新捕捉時間就如同汽車鑽過了一個隧道，出隧道時重新捕捉衛星。一般標稱在4秒以內。

　　如果GPS模組在定位後放的時間很久，或模組在定位後運輸到幾百公里以外的地方，這樣模組內部有星曆，但是這個星曆是錯誤的或不具有參考意義的。在這些情況下，定位時間可能要幾分鐘甚至更久的時間。所以一般GPS模組出廠時要將模組內部的星曆等資料清掉，這樣客戶拿到模組後可以冷啟動方式快速定位。

慣性導航技術解決定位死角 GPS系統覆蓋率接近100％ - 物聯網 - DIGITIMES

慣性導航技術解決定位死角　GPS系統覆蓋率接近100％ - 物聯網 - DIGITIMES

中國北斗衛星導航系統開始試運行

中國北斗衛星導航系統開始試運行:

中國研發的北斗導航服務終於開始正式試運行，像美國的 GPS 和俄羅斯的 GLONASS 一樣將提供免費無源導航、定位及授時服務。也就是說，中國以後生產定位服務設備的產商，都將會提供對 GPS 和北斗系統的支持，會提高定位的精確度。而另外一種北斗系統特有的短報文服務功能將收費，但是這個功能的實用性還有待觀察。



如果北斗能夠保證服務水準和精密度，應該會吸引不少手機廠商，導航設備製造商和戶外定位產品廠商跟進。不過現在北斗的建設還沒有完成 -- 根據官方消息，要到明年的 10 月份才完成第二階段部署，而現在也僅有10 顆衛星在運行，明年再追加 6 顆以覆蓋大部份亞太地區；最終目標是利用 35 顆衛星將定位精度鎖定在 10 米之內（目前是在 25 米範圍）以及覆蓋整個地球。所以大家如果有誰用上北斗服務的話，不妨一起分享哦。跳轉後有中國電視的新聞影片。

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DGPS 差分定位

衛星至接收器之間,是依靠測量衛星發射之無線電訊號至接收器所需時間,再乘以光速所得之距離,計算出接收器所在位置的三維座標值.所以先必須知道由衛星星曆軌道資料計算出的每顆衛星位置,如此方可得知每個GPS接收器的正確位置.

由於 GPS 接收器是一種被動系統,使用者的接收器僅能接收單向傳來的訊號,而 GPS 接收器會因為上述因素而造成了若干的誤差度.

    現在民間用的 GPS 接收器接收準確度大概僅達95%,精確度約在100公尺內,為了消除誤差,現在的 GPS 技術可以藉著已知地點的經緯度座標,修正誤差率約在幾十公尺左右,在現行的商業應用中,已可滿足大部份需求.

    為了讓誤差度能夠越小,配合各GPS地面接收站同步接收衛星訊號的差分定位 DGPS ( Differential GPS ) 技術,能在訊號接收後與GPS接受器反覆確認,藉由此動作消除衛星訊號的誤差與干擾.經過差分定位技術後,誤差範圍可縮小至2-5公尺,已能運用在精確的汽車導航定位系統中.

GPS的誤差原因

　　GPS的原理並不困難,GPS的衛星訊號會不斷傳送軌道運行資料,其所載之原子鐘也會不停產生精確的時間資料.GPS接收器上也有自己的時鐘與無線電接收器,所以最新的資料是不斷的接收.同時由於每個衛星都會產生一個不同的球狀訊號,因此常連續接收到三個衛星訊號時,便會產生一個交點,此即為GPS之定位功能.

　　GPS 系統仍會因各種自然或干擾因素產生誤差.造成GPS衛星訊號的誤差原因有很多,從自然界的物理因素到衛星之間的距離所造成之干擾以及接數器內部誤差都有可能造成GPS產生訊號誤差,此點將嚴重影響GPS的產品性能.

最常見的誤差原因有下列幾種:

1. 對流層和電離層的延遲誤差 ( Troposphere delays and Unmodeled ionosphere  delays ) :

GPS 訊號經過了電離層上一些帶電性的粒子及對流層上的水氣時,訊號便會發生角度的偏離而產生遲滯的現象.

2. 選效誤差 ( Selective Availability , SA ) :

SA 干擾效應下誤差可能達到 100 公尺以上,其目的在於防範不法之徒,利用 GPS 來發展高精密的武器,危害到國家安全.

3. 週波脫落 ( Cycle Slips ) :

衛星訊號於傳送過程當中,可因外來的因素而造成了中斷,此時整數的周波值會產生的不連續的狀態.此現象稱為周波脫落.

4. 幾何精度稀釋 ( Geometric Dilution of Precision ,GDOP ) :

GPS 接收器在接收時可能在同一時間得到許多衛星的訊號.基本上只要接收到四個衛星訊號便能定位.這時接收器如果接收到兩個距離甚近的衛星訊號,兩個衛星在角度較小的地方就會有越大的重疊區域,則影響精度的誤差就會越大.如果接收器所選取的衛星相離有一段距離,則訊號的相交處越明顯,誤差性就會越小.

5. 多路徑訊號傳送誤差 ( Multipath Error ) 與遮蔽效應 ( Mask Effect ) :

接收器接收訊號時,通常會有地表地面的物質反射現象,就如同電視機接收訊號的鬼影狀況,這就是多路徑訊號的傳送誤差.而遮蔽效應是因為環境和建物造成衛星訊號被遮掩,使得接收器無法收到訊號,造成中斷.

6. 衛星時錶誤差 ( Ephemeris Error ) :

衛星定位訊號是一直持續的被監控當中,但並不是每一秒都處於被監視的狀況.這期間如果有任何一微小誤差,即會造成接收器在定位計算時的誤差.

7. 接收器內部誤差 ( Receiver Error) :

接收器本身也會因為設計及零件材質造成誤差,並使精確度而降低.所以接收器的好壞也是決定誤差度大小的一個因素.

 

GPS 衛星接受模組幾個重要的特性

1.    一般特性( General ) :L1 frequency、C/A code、12-channel。

    此特性為一般衛星接受器模組所表示的基本接受功能,標註著衛星接受器的接收頻率與訊號碼和接受衛星頻道數,例如 L1 frequency、C/A code、12-channel。這表示出此接受模組的接收頻率為 L1 1575.42Mhz,使用接收碼為 C/A 粗略擷取碼,並同時可以搜尋不同的 12 個衛星。

2.    GPS Engine 接收靈敏度( Sensitivity ) : -165 dBW minimum。

    接受器的接收靈敏度值,攸關接受器模組的接收訊號程度,在 GPS 的接受器中通常是以 dBW 來表示,定位衛星於太空中發射訊號至地面訊號的強度大約為 –160dBW,所以我們的接受零敏度必須大於此數值。

3.    資料更新率( Update Rate ) : 1Hz。

    GPS 衛星接受模組雖然說一直是處於接收狀態,但是一般的接受器經過裡面的 Baseband 資料處理運算,並無法馬上把資料送出,故一般來講都會一資料更新時間差。這裡所標出的 1Hz,其實就是一個時間單位。Time = 1/Frequency,所以我們知道此更新資料時間為每一秒更新一次。

4.    精確度( Accuracy )
Position : 25m CEP,without S/A。

Velocity : 0.1m/sec,without S/A。
Time : ±1µs。

在衛星定位系統當中,往往會有若干因素來影響衛星定位的精確度,這些受影響的數據包括了定位位置、移動速度及時間的差異。

Accuracy Position,為衛星定位位置的誤差值。定位精確度為25m CEP, without S/A,是指 GPS 接受器於無 SA 干擾之下,所定位的精確度。一般的標示例如為 25m CEP ,而 CEP 就是Circular Error Probable 縮寫。

此外,如同上述在 GPS 衛星定位接受器中,尚有速度及時間精確度的標示。在速度的標示上,例如 0.1m/sec,without S/A ,是指出在無 SA 干擾訊號下,速率的誤差值為每秒 0.1 公尺。而時間的誤差值 Accuracy time 為 ±1µs。

5. 差分定位精確度( DGPS Accuracy ) 
Position : 2m CEP。
Velocity : 0.05 m/sec。

    DGPS ( Differential GPS ) 技術,是一種能在訊號接收後與GPS接受器反覆確認,藉由此動作消除衛星訊號的誤差與干擾的技術。經過差分定位技術後,誤差範圍可縮小至2-5公尺,已能運用在精確的汽車導航定位系統中。此種差分定位方式,在早期 SA 干擾未解除之前,是一種非常實用且精確的計算技術,但是自從 SA 干擾訊號解除以後,有許多廠商都已認為不須再使用。同樣的在 DGPS 的技術下一樣還是會有精確度的誤差,此項規格參數正標示出 DGPS 的精確度,包含有位置以及速度的誤差值。

6. 接受器資料獲得時間 ( Acquisition ) 
Cold start : <75sec。

Warm start : <40sec。
Hot start : <15sec。

GPS 衛星定位系統接受器,於衛星定位時會有時間快慢的差異。決定其定

位時間快慢,跟接受器放置的位置以及接受器本身資料的保持、晶片的運算速度都有關係。

一般來講衛星定位器裡,都有 SRAM 和 Battery 的元件。此兩個元件,都會在定位接受器定位後關掉電源時,保留最後一筆的定位資料。不過這些資料,會因為時間的問題受由內部線路電壓電流的消耗而流失。此時如果要再做一次定位,衛星定位器,就必須重新搜尋衛星的資料,而花費較多的時間來取得現在正確的定位資料。所以通常定位接受器都會有冷開機( Cold start )、暖開機( Warm start )、熱開機( Hot start )三種不同的定位時間。

冷開機一般是指定位接受器,在 SRAM 內部已經沒有資料存在,這時所花費的定位時間為最長的狀況。暖開機則表示尚有資料數據保持於 SRAM 內,所做的開機定位動作,此時部份資料的完整足以縮短開機定位的時間。而熱開機,泛指為資料都在沒有任何變動下所做的開機定位動作,這時所花費的時間是最短的一種狀態。

一般來說,衛星定位器接受器,在操作軟體上都會有此三種選項,不過應注意的是,並不是設定於熱開機的選項,每次開機都會只進行熱開機的動作。衛星定位系統晶片,會依照當時實際的狀況,來做系統開機的動作。

7. 斷訊後又定位的時間( Reacquisition ) : <100msec。

衛星定位接受器於定位後,會隨著移動中的定位接受器移動而送出移動中的資料訊息。就如同上述所提到的,資料的更新速率為 1Hz ,相當於每秒更新一次。不過在移動中的物體往往會遇到一些非人力所能控制的狀態,例如進入遮蔽物或天氣等因素而暫時中斷收訊。此時,如果這些因素只是短暫時,當接受器回復到良好的收訊條件,定位接受器應儘速收到衛星訊號做定位資料的輸出。這裡所標示的正是此段時間規格,當然這段時間是越短越好,不過礙於晶片的速度,總是會有一定的延遲時間。

8. 天線( Antenna ) 
Active Antenna : >20 dB(100ft)；>10 dB(10ft)。
Passive Antenna : >2dBic。

GPS Engine 使用之天線可分為主動( Active )和被動( Passive )兩種形態,主

要差別在於主動式天線內含有低雜訊放大器( LNA )。Active Antenna 會因天線與接受器的距離造成衰減的情況,所以一般的會有標明使用天線線長,例如 >20dB ( 100ft )。

9. 動力因素( Dynamics ) : 
Altitude: -1000m to 18000m。

Velocity: 500m/sec。
Acceleration: ±4g。

此項規格在標示移動時,衛星接受器所容忍的規格,包括了高度的移動、速

度以及加速度。Altitude: -1000m to 18000m,表示接受器可以使用於海拔 –1000 ~ 18000 公尺。Velocity: 500m/sec,表示速度的移動可以達到每秒 500 公尺。Acceleration : ±4g,則表示定位接受器可以容許加速度 ±4g。

衛星定位系統基本構成

全球衛星定位系統必須包含空中衛星群、地面控制站系統、使用者接收器三部份。

一.衛星群 :

    在衛星定位系統中,共有24 顆定位衛星圍繞著地球,24顆定衛星有提供兩種 L-Band載波,分別為 : L1 ( 1575.42MHz ) and L2 ( 1227.60MHz )。L1負責傳送導航訊號, L2 頻率則負責傳送精確的延遲訊號供給PPS ( Precise Position Service ) 使用。

載波訊號又分為採用三種碼調制,分別為調制導航訊號的粗略擷取C/A 碼( Coarse / Acquisition Code )。第二個與第三個調制碼則分別為P碼 ( Precise Code ) 與Y碼。C/A 碼現在只有在 L1 載波才有,P 碼則無論在 L1,L2 皆有。這些電碼稱為虛擬隨機雜訊 PRN ( Pseudo Random Noise ),雙相調制於載波上。C/A 碼每 1/1000 秒重覆一次,波長 300m。P 碼則每 38 週重覆一次,波長約 30m 。

不易被干擾的P電碼 ( 10.23 MHz ) ,因頻率較高不易被干擾,現在為軍方採用,而民間使用的則為C/A電碼 ( 1.023 MHz )。其中P 碼已經為軍方使用多年,美國國防部又增加一種 A.S.碼 ( Anti-Spoofing ) 將 P 碼轉換成 Y 碼,接收器必須加上解碼器才能使用 Y 碼。

GPS 所有的導航資訊都在 L1 及 L2 上廣播,並可用 C/A 碼及 P 碼傳送,調制頻率為 50 Hz,這些數據包括 GPS 導航資訊,衛星星曆及接收器點位資料等。

二. 地面控制站 :

    地面控制系統由監測站 ( Monitor Station )、主控制站 ( Master Monitor Station )、地面天線 ( Ground Antenna ) 三部份所組成的。

    現在全球計有5個地面衛星監控站,負責傳送衛星瞬時常數 ( Ephemera’s Constant ) 及時脈偏差 ( Clock Offsets ) 之修正,讓衛星能及時提供接收器使用者更精確之定位運用。這些地面衛星監空站,分佈於瓜加林島、科羅拉多泉、夏威夷、亞森欣島、底亞歌加西亞等地。地面控制站負責收集由衛星傳回之訊息,並計算衛星星歷、相對據離,大氣校正等數據。

主控制站位於美國科羅拉多州春田市 ( Colorado Spring ),其功能為收集監測傳來的數據並計算出衛星星曆、衛星時錶修正量及電離層校正係數。同時將此校正資訊送到地面天線傳送回衛星,衛星就能把修正後的訊息廣播給使用者。

三. 接收器 :

GPS 的接收器是唯一使用者可以接觸到通訊設備。它可以以不同的形狀方式出現在我們的生活當中,如手持式的衛星定位器、結合 GPS 的 PDA、GPS功能的手機、GPS 手錶、GPS and E-Map Function Notebook、GPS Car PC System 等等。GPS 接收器的主要功能就是把接收衛星廣播出來的導航訊號訊息呈現給使用者知道。

Broadcom全新GPS解決方案支援 GLONASS衛星系統

Broadcom全新GPS解決方案支援 GLONASS衛星系統

上網時間:2011年02月24日

博通(Broadcom)公司推出兩款新型 GPS 系統單晶片解決方案，可支援俄羅斯研發的全球導航衛星系統GLONASS ，從而使適用於導航的衛星數量增加一倍。 BCM47511 獨立型 GPS 接收器以及 BCM2076 整合型接收器不但具備藍牙與 FM 調諧器功能，且能同時支援 GPS 與 GLONASS 雙衛星系統，適於智慧手機、行動電話、PDA、可攜式媒體播放器與可攜式導航裝置(PND)等應用。

BCM2076 與 BCM47511 GPS 接收器能增加對於 GLONASS 的支援，除了使用既有的30顆美國 GPS 衛星外，還能使用額外的21顆 GLONASS 衛星(預期未來將可使用24顆)，這一數量比目前適用於導航的衛星數量多了將近一倍。特別是在都會區許多 GPS 衛星往往受到建築物阻礙時， GLONASS 系統額外提供的 21 顆衛星將可大幅改善現有 GPS 接收器的定位效能與精確度。

BCM47511 的 GPS 核心使用主機式(host-based)系統架構，可分開 GPS 晶片運算與 CPU 的處理功能以大幅降低系統成本，同時還能讓 GPS /GLONASS 導航軟體進行客製化與最佳化的運算。此軟體運算架構可與 BCM4750 和 BCM4751 這兩款現有的 Broadcom GPS 解決方案完全相容，因此不但能在系統設計上快速完成且可縮短產品上市時間。

BCM47511 GPS 接收器的運算處理工作已經做好分配，因此可執行大多數的運算密集型作業，而由主機軟體執行受特定電信與平台條件影響的最終運算。此外， BCM47511 所需耗電量很低，且具備超低耗電的導航追蹤模式，同時還整合低壓差(LDO)穩壓器於晶片中以支援 GNSS 溫度補償石英振盪器(TCXO)以及選配的低雜訊放大器(LNA)，進一步降低週邊所需材料的成本。

BCM2076 組合晶片是一款先進的藍牙 + FM + GNSS 整合解決方案，適用於同時需要藍牙、GNSS 及 FM 接收器/發送器的可攜式設備與無線裝置上。還具備音訊、Bluetooth 4.0以及更佳的音訊壓縮技術， BCM2076 組合晶片與現有 Broadcom BCM2075 藍牙 + FM 接收器/發送器產品相容。

除了支援GPS 與 GLONASS 雙衛星系統外，BCM2076 組合晶片還支援輔助衛星系統和區域衛星系統，例如 SBAS (衛星強化系統) 與 QZSS (日本準天頂導航衛星系統)。 BCM2076 可讓藍牙核心在維持高度的靈敏接受度時，所需低耗電可達最佳化，而且與 Bluetooth 4.0 完全相容。BCM2076 並整合 SmartAudio 技術，具備封包遺失補償(PLC)與寬頻語音技術，進而強化聲音的品質。

整合式 InConcert 協同 WLAN 共存技術減輕藍牙與 Wi-Fi 間可能發生的無線電干擾狀況，此外並降低把藍牙與 Wi-Fi 設計到行動裝置裡的複雜度。突發緩衝作業(在播放音樂、錄製與 A2DP 作業間，可讓主機有 90% 的時間保持在休眠狀態進而可達到省電的功能)。MP3、AAC+ 晶片解碼技術，可進行低耗電的音樂播放。同時也支援可程式化的 5 頻音效等化器。

此文章源自《電子工程專輯》網站:
http://www.eettaiwan.com/ART_8800635527_617723_NP_30bdd610.HTM 

DSPG

差分全球定位系統(Differential Global Position Ststem；DGPS):
將1台GPS接收儀放在位置已精確測定的點上，通過接收GPS衛星訊號，和已知的精確距離比較，求得該點在的量測誤差，再將這些誤差作為修正值以標準資料格式通過RDS廣播站向周圍空間播發。
附近的DGPS用戶接收到來自RDS廣播站的誤差修正資訊，以此來修正自身的GPS測量值，從而提高其定位精準。

GPS 全球定位系統

GPS是英文Global Positioning System的縮寫，意即全球定位系統。是一個全球性、全天候、全天時、高精度的導航定位和時間傳遞系統。GPS定位精度可達15米，測速精度0.1米/秒，是一個軍民兩用系統，提供兩個等級的服務。GPS系統包括三大部分：空間部分：GPS衛星星座；地面控制部分：地面監控系統；用戶設備部分：GPS信號接收機。其在導航、定位、測繪等應用領域有很大的優勢。

2011年底前80%手機將整合GPS功能

上網時間:2010年07月20日

隨著手機逐漸成為導航和定位服務(LBS)等新興應用的交會點，分析師指出，未來幾年內，在手機平台上採用全球定位系統(GPS)技術將呈現爆炸性成長。

iSuppli預測，在2011年第四季，所有出貨手機中的79.9%(約3.183億支)將內含 GPS 功能。而2009年第一季，該數字為56.1% (約1.878億支)。

其中，智慧手機的風行，是促成手機採用GPS的最大驅動力。

智慧手機是當前推動一系列社交網路服務和GPS相關功能的最關鍵驅動因素，iSuppli總監暨首席分析師Jagdish Rebello說。這也是 Google 為何要將可在路口標示轉彎的導航功能、 LBS 和行動廣告作為其主要功能，和蘋果在智慧手機市場一爭長短的原因。

智慧手機正在取代可攜式導航設備(PND)，成為主要的導航平台。預估到2014年，搭載導航功能的智慧手機數量將超越PND。

此外，在未來的5年內，智慧手機可能會產生更多創新的LBS應用服務。蘋果的 iPhone 已經擁有超過6,000種的 LBS 應用軟體。

在此同時，蘋果和 Google 都將焦點集中在可作為主要營收來源，而且與 LBS 高度相關的手機廣告上。

蘋果的全新iAd平台是該公司最新iPhone作業系統第4版的一部份，能將廣告嵌入到應用軟體中，讓iPhone使用者在不離開應用程式的情況下與廣告互動。而Google在今年5月也收購了領先的行動廣告供應商AdMob。

儘管如此，蘋果最近仍加大了在智慧手機 GPS領域的賭注──宣佈將在最新款的iPhone中加入陀螺儀。結合GPS、加速度計、羅盤和陀螺儀，可用於打造具備更高平層精確度(floor accuracy)的室內導航。

此外，到2014年，嵌入式GPS在消費和電腦電子裝置中的滲透率也將大幅提升。據iSuppli估計，18%的筆記型電腦和42%的可攜式手持視訊遊戲機將在2014年內嵌GPS功能。

在手機中內嵌GPS功能的趨勢，將有利於德州儀器(TI)、Broadcom、英飛凌(Infineon)和CSR等半導體供應商。

此文章源自《電子工程專輯》網站:
http://www.eettaiwan.com/ART_8800612940_617723_NT_51095d32.HTM

GPS

全球衛星定位系統是使用24顆距地表20,183公里高空的衛星群,以55度等角均勻地分佈在六個軌道面上,並以11小時58分的週期環繞地球運轉所組成的。衛星上都載有位置及時間訊號,只要用戶端裝設衛星定位接收器設備,無論何時何地都可接收到至少5顆衛星的訊號。不過值得使用者注意的一點就是衛星接收訊號的良好與否,是與有無遮蔽物及遮蔽物的狀況而定的,並不是於室內或地下室任何地方都可接收到衛星訊號的。
衛星定位的 24 顆衛星是以平均分佈在6個軌道面,每一個軌道面上會有4顆衛星繞行地球運轉,讓地面使用者不論在什麼地方與時間,至少有4顆以上的衛星出現在我們上空中供使用者使用。每顆衛星都對地表發射涵蓋本身載軌道面的座標、運行時間的無線電訊號,地面的接收單位可依據這些資料做為定位、導航、地標等精密測量。

GPS Engine Board

GPS 衛星定位系統功能可以表現在不同的產品的形態上,例如 GPS Handheld、GPS Car system、GPS CF card、GPS Mouse… etc。但不管產品的形態為何,基本上 GPS 的接受器裡必須要有 GPS 衛星定位系統的主接受器我們一般稱之為引擎或引擎板( Engine ) ,此一主接受器完全只單一做接收衛星訊號的功能,並沒有發射無線電波的功能,而其目前可做成模組 ( GPS Engine/B or GPS Receiver Module or GPS Mouse ) 形態方式並與使用其它的介面電路連結然後應用在 GPS 產品上。
GPS Engine 的製造商甚多,代表性的廠商有Motorola、Garmin、EverMore ..等,目前尚有多家國內的 GPS 製造設計廠商,使用 GPS Chipset 自行製造 Engine Board 成為自有品牌或接受國外客戶 OEM or ODM 的方式。雖然廠商眾多,特性上略有差異,但是其接受電路結構大數大同小異。
GPS 接受器電路主要其基本構成包含有低雜訊放大器 ( LNA )、射頻濾波 ( RF Filter )、射頻電路 ( RF Chip )、數位處理器 ( DSP )、微處理器 ( uP )、快閃記憶体 ( Flash Memory )、記憶体 ( SRAM )、振盪器 ( Crystal ) 等元件。
Engine 接受器模組大概可區分為射頻前端 ( RF front end ) 和數位處理 ( Digital section ) 兩部份電路,其分別擔負不同的接收及解碼輸出的功能。
射頻前端部份大致由 LNA、BPF、RFIC 三部份電路所組成,其功能主要是負責把從 Antenna 接收 L1 1575.42 MHz 的射頻訊號經過混波降頻取出 Base band 所須的中頻訊號 4.092 MHz。
射頻部份的主要元件為射頻積體電路RFIC ,又稱為RF Front End Chipset 。RFIC 為一個 GPS 射頻訊號處理的積體電路,它有 Double-conversion、RF/IF down converter block 和 PLL frequency synthesizer 的功能。
數位處理部份則包括有GPS Base Band DSP、Micro Processor、Flash Memory、SRAM。這部份的電路功能除了接受射頻前端的輸出中頻訊號外,必須把訊號解調變出來並將訊號處理輸出,以便於使用者介面使用。而 Base Band 之解碼輸出,通常會依照 NMEA 0183 的輸出格式,但也有一些廠商會自行訂定出自有的輸出格式。但這種自行的輸出資料輸出格式,並沒有辦法與一般的電子地圖搭配,所以通常我們都會選擇使用標準的 NMEA 做輸出資料格式。