RTK GPS板卡驅(qū)動電路設(shè)計的設(shè)計原理和開發(fā)資料

　　自從GPS問世以來，就以其高精度，全天候，全球覆蓋，方便靈活和優(yōu)質(zhì)價廉吸引了全世界許多用戶。目前，國內(nèi)GPS應(yīng)用發(fā)展勢頭迅猛，短短幾年間，GPS在我國的應(yīng)用已經(jīng)從少數(shù)科研單位和軍用部門迅速擴展到各個民用領(lǐng)域，GPS的廣泛應(yīng)用改變了人們的工作方式，提高了工作效率，帶來了巨大的經(jīng)濟效益，具有廣闊的應(yīng)用前景。Trimble BD970 GNSS接收模塊作為在GNSS領(lǐng)域的Trimble公司最新技術(shù)，應(yīng)用于裝備原始設(shè)備制造商和系統(tǒng)集成，是一款緊湊型的多星座模塊，專為滿足各種精確到厘米級的定位精度應(yīng)用需求而設(shè)計。

　　本文闡述了能夠測試Trimble BD970 GNSS接收模塊的功能的驅(qū)動電路板的設(shè)計原理。此驅(qū)動電路板主要由電源模塊，串口通信模塊和LED提示模塊組成。通過此驅(qū)動電路板，能夠?qū)崿F(xiàn)上位機與Trimble BD970 GNSS接收模塊的通信，對Trimble BD970 GNSS接收模塊的定位輸出、差分輸入、LED指示等功能進行方便測試。

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　　隨著航天技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星定位技術(shù)的應(yīng)用越來越廣。大到國土面積的測量，小到汽車行駛時的導(dǎo)航，衛(wèi)星定位都能為我們提供便捷，精確的服務(wù)。與此同時，衛(wèi)星定位系統(tǒng)的市場上也出現(xiàn)了“一超多強”的局面。除了美國的全球定位系統(tǒng)外，多個衛(wèi)星定位系統(tǒng)也迅速崛起，如俄羅斯的格洛納斯全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，歐盟的伽利略衛(wèi)星定位系統(tǒng)以及中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。

　　全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，通常簡稱GPS）是一個中距離圓型軌道衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。它可以為地球表面絕大部分地區(qū)（98%）提供準確的定位、測速和高精度的時間標準。該系統(tǒng)的組成包括太空中的24顆GPS衛(wèi)星；地面上的1個主控站、3個數(shù)據(jù)注入站和5個監(jiān)測站及作為用戶端的GPS接收機。GPS衛(wèi)星高度為20200km，衛(wèi)星運行周期為11小時58分。GPS衛(wèi)星在軌重量一般為843.68kg，設(shè)計壽命七年半，依靠太陽能電池及鎘鎳蓄電池供電。衛(wèi)星有12根螺旋形天線組成的陣列天線，向地面發(fā)射張角為30度的電磁波束，并由一個推力系統(tǒng)保持衛(wèi)星在軌位置及姿態(tài)調(diào)整。衛(wèi)星姿態(tài)調(diào)整采用三軸穩(wěn)定方式，使衛(wèi)星天線始終對準地心。

　　過天頂?shù)男l(wèi)星可見時間為5小時，在地表任意地點及任何時刻，在高度角15度以上，平均可同時觀測到6顆衛(wèi)星，最多可達9顆衛(wèi)星，但隨著第三代GPS衛(wèi)星的發(fā)射，可觀測到的衛(wèi)星個數(shù)大大增多。

　　在使用中，最少只需其中4顆衛(wèi)星，就能迅速確定用戶端在地球上所處的位置及海拔高度。GPS接收機所能連接到的衛(wèi)星數(shù)越多，解碼出來的位置就越精確。

　　GPS系統(tǒng)是由美國政府于20世紀70年代開始進行研制于1994年全面建成。使用者只需擁有GPS接收機，無需另外付費。GPS信號分為民用的標準定位服務(wù)（sps，standard positioning service）和軍規(guī)的精密定位服務(wù)（pss，precise positioning service）兩類。民用訊號中加有誤差，其最終定位精確度大概在100米左右；軍規(guī)的精度在十米以下。2000年以后，克林頓政府決定取消對民用信號所加的誤差。因此，現(xiàn)在民用GPS也可以達到十米左右的定位精度。

　　GPS系統(tǒng)擁有如下多種優(yōu)點：全天候，不受任何天氣的影響；全球覆蓋（高達98%）；三維定速定時高精度；快速、省時、高效率；應(yīng)用廣泛、多功能；可移動定位；不同于雙星定位系統(tǒng)，使用過程中接收機不需要發(fā)出任何信號增加了隱蔽性，提高了其軍事應(yīng)用效能。