(2). SiRF starIII:
Sensitivity : -159dBm（實(shí)測(cè)約為-154dBm），雖然內(nèi)建correlator 為220000顆, 未必更耗電，因?yàn)橹瞥虖?0.18u 改成 0.13u。如HOLUX 236、HAICOM新款的藍(lán)牙GPS、環(huán)天338、麗臺(tái)9553
(3). Sony single chip solution CXD2951:
SONY 第三代芯片,只有他們是RF跟baseband包在一起的,Sensitivity : -152dBm。

(4). Nemerix NJ1006 ( RF ) + NJ1030 ( Baseband )
Sensitivity : -147dBm, 省電王, 采用此芯片的GOPASS GPT-700，850AMH的鋰電池都有20個(gè)小時(shí)的表現(xiàn)。

(5). Evermore:
IC,性價(jià)比好，采用此芯片的HAICOM 303E ,性能表現(xiàn)優(yōu)于HOLUX 270U

(6) RFMD：
  Micro Devices (RFMD)業(yè)界首個(gè)高集成度藍(lán)牙/GPS解決方案——RF8900，該設(shè)計(jì)將藍(lán)牙通信和GPS技術(shù)集成在一個(gè)完整的系統(tǒng)中。據(jù)稱該產(chǎn)品與同類產(chǎn)品相比可減少20%的尺寸，并使成本降低25% ，據(jù)傳RIKALINE的6033將采用這個(gè)芯片

(7). Garmin:
牌子老，信用好。研發(fā)在美國(guó)，其老板也躋身世界500富豪行列。如GARMIN 的手持機(jī)GPS

1．        GPS芯片：
目前國(guó)際上常用（常見到的/較流行的）GPS模塊（OEM板）上的主芯片主要有3種。
（1）        美國(guó)SIRF（Sirf ）
（2）        SONY（索尼愛立信/索愛）芯片
（3）        瑞士NENEM公司NEMERIX芯片

2．        三代芯片的核心：
芯片硬件大同小異，只是內(nèi)部軟件起主要作用。所謂三代的核心技術(shù)只是在2代的基礎(chǔ)上提高改進(jìn)了軟件的算法，就好比初、高中物理課上計(jì)算加速度/速度用的公式，但到了大學(xué)高等數(shù)學(xué)中導(dǎo)數(shù)、積分來(lái)計(jì)算同一道加速度/速度的物理題，方法（算法）不同，所用時(shí)間大不一樣，體現(xiàn)了中學(xué)和大學(xué)的區(qū)別，就好像2代和3代一樣。其次是硬件也提供了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3．        三代芯片軟件主要功能：
3代芯片軟件提高升級(jí)：（1）算法改進(jìn)提高搜星/定位速度時(shí)間。（2）通過(guò)軟件濾波器提高抗干擾性能、信噪比及接收有效星顆數(shù)。（3）有的芯片實(shí)現(xiàn)軟件DR航跡（轉(zhuǎn)跡）推算，提高抗高樓、樹蔭、橋下遮擋及隧道功能。（4）軟通道搜索，搜索提高可視衛(wèi)星的通道數(shù)（可以12—24顆），人員、車輛、上下坡、姿態(tài)發(fā)生變化時(shí)、飛機(jī)、船舶星歷狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)仍能繼續(xù)定位。

4．        三代芯片硬件改進(jìn)：
（1）        芯片功耗降低，體積減少（與2代比）。
（2）        提高抗干擾能力，全屏蔽或雙芯片分開。

5．        GPS模塊與產(chǎn)品：
GPS產(chǎn)品多種多樣，但不一定用三代芯片就全都好了，三代芯片只不過(guò)是GPS
產(chǎn)品的核心部件，如同人的心臟、大腦，還要與其它元件相匹配（天線、放大器、濾波器，甚至導(dǎo)線、接頭等看起來(lái)無(wú)關(guān)緊要元件）。

6．        天線是重要因素：
手持、PDA、藍(lán)牙、G-Mouse等常見的GPS產(chǎn)品中都要用到GPS天線，無(wú)論有
源、無(wú)源甚至全向天線，十幾個(gè)性能指標(biāo)中，夾角（1600最大全向天線除外），放大器dB數(shù)，阻抗范圍，材質(zhì)，抗干擾能力與模塊匹配決定了整個(gè)產(chǎn)品的性能，甚至飛機(jī)上接2-3個(gè)天線（上、下面均有），有些在車內(nèi)、車底部也很好定位。也就是說(shuō)，3代模塊很好，天線不匹配可能不如搭配好2代產(chǎn)品。



7．        通道數(shù)：
3顆星二維，4顆星三維定位，這是GPS基本原理，我們?cè)诘孛嫔鲜褂檬?1-12
顆（因?yàn)樘炀�160度夾角），全向天線也就12顆，到了天空飛行器（物體）可以多收幾顆（一定全向或二個(gè)以上天線），但也是從中取3-4顆信號(hào)最強(qiáng)、距離最近的有效衛(wèi)星進(jìn)行運(yùn)算定位，不少軍用GPS都是5個(gè)通道，只是用4個(gè)通道定位，1個(gè)通道快速搜索所有可視衛(wèi)星，并與其中4顆有效星比較，高出其中一個(gè)就替換，這樣就保持4顆最強(qiáng)信號(hào)衛(wèi)星。因此不是通道越高越好，一般地面上12顆就夠了，什么16、18、20、24……都是軟通道，是體現(xiàn)最多可搜索可視衛(wèi)星的顆數(shù)，沒有什么實(shí)際意義。

8．        感應(yīng)度（dB數(shù)）：
GPS接收信號(hào)的感應(yīng)程度（-150—195dB）各廠家標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，有的是模塊，
有的是模塊含天線，有的是平均值，有的是峰峰值（最大值），此值是在屏蔽室內(nèi)用專用儀器測(cè)試，與大家實(shí)際環(huán)境（電場(chǎng)、磁場(chǎng)、高壓、微波、地磁……）有很大區(qū)別，因此該指標(biāo)相差3-5dB，均屬同數(shù)量級(jí)無(wú)關(guān)緊要，只是個(gè)大概齊參考。

9．        三代產(chǎn)品明顯優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)（實(shí)際效果）：
使用者只要對(duì)三代芯片具體技術(shù)指標(biāo)一般了解即可，而更主要比較觀察是否
有以下特征。
（1）        定位時(shí)間快：無(wú)論冷啟動(dòng)、溫啟、熱啟，重捕時(shí)間均快5-30秒鐘（與二代相比），實(shí)際上大部使用者也不差這十幾秒鐘。
（2）        高感度：即在高樓、樹蔭、橋下、遮檔、遂洞、窗口、車內(nèi)，甚至車底盤下仍可很快定位收4顆以上衛(wèi)星。常說(shuō)：有點(diǎn)天空就可定位（單星定位），也就是《給點(diǎn)陽(yáng)光就燦爛》。
（3）        抗干擾性能：高壓線、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、高速動(dòng)態(tài)、微波、手機(jī)，同頻干擾的環(huán)境下仍能正常工作。
（4）        功耗低、省電：降低了功耗，甚至有睡眠狀態(tài)（靜態(tài)不工作），可以節(jié)電，提高產(chǎn)品待機(jī)時(shí)間。
（5）        體積小，性能價(jià)格比好：體積小，重量輕，這是社會(huì)的需求和發(fā)展趨勢(shì)，可以擴(kuò)大更多的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域。實(shí)際上三代芯片價(jià)格應(yīng)該與二代相同，甚至應(yīng)更低，但功能提高很多，T-38（16通道，3代） 200-300元/塊。

　　不同GPS產(chǎn)品在性能上的差異主要取決于核心芯片。您在購(gòu)買GPS時(shí)所看到的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都是由GPS芯片決定的，GPS未來(lái)的發(fā)展也是有核心芯片技術(shù)決定的。

　　在這里想講一個(gè)題外話，GPS接收機(jī)的性能很大程度上受天線技術(shù)影響，但是天線千差萬(wàn)別，用戶只需要了解天線技術(shù)的類型就可以了。GPS天線主要有螺旋天線和平板天線。前者方向性不強(qiáng)，但增益也相對(duì)較小；后者具有較強(qiáng)的方向性，但增益也較強(qiáng)，適合平放在固定的地方使用。當(dāng)然，天線的尺寸越大效果越好，部分產(chǎn)品配備了可以外接的高增益天線，這類天線普遍采用螺旋天線，因?yàn)橥饨犹炀�尺寸變大以后，增益不成問(wèn)題，對(duì)方向性更敏感。

　　1.GPS芯片的發(fā)展和展望

　　2003年以后GPS芯片產(chǎn)業(yè)如雨后春筍般呈現(xiàn)出一種蓬勃發(fā)展的局面。目前設(shè)計(jì)生產(chǎn)GPS芯片的廠家超過(guò)10家，包括美國(guó)SiRF(瑟孚)、Garmin(高明)、摩托羅拉、索尼、富士通、飛利浦、Nemerix、uNav、uBlox等。

　　2005年SiRF收購(gòu)了摩托羅拉的GPS芯片業(yè)務(wù)，未來(lái)將合作在摩托羅拉的智能手機(jī)中集成GPS功能。無(wú)獨(dú)有偶，高通公司在增強(qiáng)型3G手機(jī)芯片CDMA2000 EV-DO中也設(shè)計(jì)了集成的GPS功能。Nextel公司也正在使用SiRF的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)其手機(jī)中的GPS功能。

　　美國(guó)已經(jīng)通過(guò)了法律，要求移動(dòng)電話制造商在2007年必須把GPS接收機(jī)集成到產(chǎn)品中去，以提供定位和緊急呼叫功能，2007年已經(jīng)是3G的時(shí)代。可見，盡管現(xiàn)在集成GPS功能的手機(jī)尚未進(jìn)入主流市場(chǎng)，但是將來(lái)3G手機(jī)的中高端機(jī)型會(huì)普遍集成GPS功能。

　　2005年7月，以歸國(guó)博士周文溢為核心的5名海外學(xué)人創(chuàng)業(yè)的西安華迅公司也推出了國(guó)內(nèi)第一塊GPS芯片。

　　盡管廠商林立，目前在非獨(dú)立式GPS領(lǐng)域中SiRF的地位就如同PC產(chǎn)業(yè)中的英特爾，主流產(chǎn)品幾乎全部采用SiRF芯片。因此，讀者只要了解SiRF芯片的幾個(gè)主要型號(hào)就可以了解非獨(dú)立式GPS的核心技術(shù)差異。

　　另外，Garmin在獨(dú)立式GPS設(shè)備市場(chǎng)中占有半壁江山，主要采用Garmin自己的芯片產(chǎn)品。Garmin公司很像IT領(lǐng)域中的IBM，從地圖軟件到GPS設(shè)備、到核心芯片，是一個(gè)產(chǎn)業(yè)垂直集成的公司。在一些非獨(dú)立式GPS領(lǐng)域，Garmin也使用SiRF的芯片。

　　新興的GPS芯片公司幾乎在原有市場(chǎng)中都很難有立足之地，他們把目光主要瞄準(zhǔn)了未來(lái)集成GPS的各種IT設(shè)備，如手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、PDA、筆記本電腦，甚至U盤。

　　如果和計(jì)算設(shè)備集成在一起，GPS芯片的很多功能可以通過(guò)軟件完成，成本可以進(jìn)一步降低。早在2004年SiRF公司就已經(jīng)推出了這樣的簡(jiǎn)化產(chǎn)品??軟件GPS。近期飛利浦也發(fā)布了類似產(chǎn)品，可以支持ARM處理器、Xscale處理器、x86處理器，完成各種GPS處理任務(wù)。集成的軟件GPS成本只有4～5美元。

GPS的種類介紹

　　1.非獨(dú)立式GPS

　　筆記本電腦使用的GPS接收機(jī)有藍(lán)牙、CF(Compact Flash)、USB等3種接口，配合PDA使用的還有SDIO接口的。這些GPS沒有顯示屏，不能獨(dú)立使用，通過(guò)NMEA協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)將定位信息提供給計(jì)算設(shè)備。這些非獨(dú)立式GPS的制造商大多是新興的電子設(shè)備制造商

　　2.GPS Mouse

　　USB接口的GPS接收機(jī)也被稱為GPS Mouse，價(jià)格最便宜。GPS Mouse把GPS模塊、天線和串口/USB口轉(zhuǎn)換芯片集成在一起，通過(guò)一段1～1.5m的線纜連接到筆記本電腦的USB口。USB接口既可以傳遞GPS定位信息，也可以向GPS模塊供電。GPS Mouse非常適合筆記本電腦車輛導(dǎo)航，但是不適合步行時(shí)使用。在車輛導(dǎo)航時(shí)，GPS Mouse可以放到車外并吸附到車頂上，最大限度地接收GPS信號(hào)(優(yōu)質(zhì)的汽車玻璃含有金屬成分以抵擋紫外線，會(huì)降低GPS信號(hào)強(qiáng)度)。

　　細(xì)心的讀者也許從前面的介紹中注意到，GPS Mouse中有一個(gè)串口/USB口轉(zhuǎn)換芯片，這豈不是畫蛇添足，直接把GPS模塊設(shè)計(jì)成USB接口不就完了？這一“畫蛇添足”的設(shè)計(jì)起因在于GPS數(shù)據(jù)接口協(xié)議NMEA-0183，這一協(xié)議把GPS的數(shù)據(jù)接口定義為4800bps的串行數(shù)據(jù)總線。絕大多數(shù)的電子地圖軟件都通過(guò)NMEA V2.0以上標(biāo)準(zhǔn)讀取串口上的GPS信息。如果GPS直接設(shè)計(jì)成USB口，就會(huì)有兼容性問(wèn)題，而通過(guò)串口/USB口轉(zhuǎn)換芯片，在計(jì)算設(shè)備上再安裝驅(qū)動(dòng)程序，就可以把USB口模擬成串口，兼容性非常好。事實(shí)上，CF口和藍(lán)牙的GPS接收機(jī)也都要模擬成串口，才能被電子地圖軟件識(shí)別。

　　除了NMEA數(shù)據(jù)接口協(xié)議外，最為知名的是Garmin公司GPS的專用Garmin協(xié)議。Garmin自己的地圖軟件都只支持Garmin協(xié)議，另外Google Earth Pro/Plus和OziExplorer目前也支持Garmin協(xié)議。

　　3.CF口GPS

　　CF口GPS主要是為PDA設(shè)計(jì)的，不過(guò)現(xiàn)在的PDA越做越小，已經(jīng)逐漸放棄CF口而改用SD口。CF口通過(guò)轉(zhuǎn)接卡可以接入筆記本電腦的PCMCIA接口，因?yàn)闆]有線纜連接，使用起來(lái)比USB接口更為方便，優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在步行使用中。在車用導(dǎo)航時(shí)，CF口GPS可以通過(guò)外接天線實(shí)現(xiàn)GPS Mouse靈活擺放的特性(通過(guò)把天線擺放到合適的位置以接收到足夠強(qiáng)的GPS衛(wèi)星信號(hào))。當(dāng)然，CF口GPS的價(jià)格也略高，一般在500～600元。

　　由于CF口GPS最初主要面向PDA設(shè)計(jì)，留給我們的后遺癥就是部分產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)程序和筆記本電腦上的操作系統(tǒng)兼容性不好，甚至根本不能安裝，用戶在購(gòu)買時(shí)最好先安裝調(diào)試再付款。

　　4.藍(lán)牙GPS

　　藍(lán)牙GPS接收機(jī)是2005年的明星，通過(guò)無(wú)線連接筆記本電腦、PDA甚至智能手機(jī)都非常方便，又可以實(shí)現(xiàn)靈活擺放的特點(diǎn)，因此受到了用戶普遍歡迎。由于藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)本身就有模擬串口的功能，所以在電子地圖兼容性方面也比較好，不過(guò)有時(shí)也有不兼容問(wèn)題。

　　藍(lán)牙GPS的缺點(diǎn)是需要配備電池并經(jīng)常充電，而且很多用戶不熟悉藍(lán)牙設(shè)備的軟件設(shè)置方法。加之價(jià)格略高(800元上下)，應(yīng)用還不夠普遍。不過(guò)，隨著越來(lái)越多的筆記本電腦集成藍(lán)牙功能，藍(lán)牙GPS有望成為市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品。

　　5.獨(dú)立式GPS

　　其實(shí)，最早的民用GPS都是可以獨(dú)立使用的GPS設(shè)備。這類設(shè)備又可以分為手持式、車載式，有獨(dú)立顯示屏用于顯示地圖或航點(diǎn)航跡信息，大部分有集成的電子地圖功能(俗稱地圖機(jī))，體積一般也比較大，價(jià)格從1000～9000元不等，功能差異很大。獨(dú)立式民用GPS最著名的2家供應(yīng)商都來(lái)自美國(guó)，分別是高明(Garmin)和麥哲倫(Magellan)，在國(guó)內(nèi)可以買到他們的產(chǎn)品。此外還有歐洲的TomTom在車載GPS領(lǐng)域中比較著名。

　　獨(dú)立式GPS一般也具有數(shù)據(jù)接口和筆記本電腦進(jìn)行連接，接口大多為串口，部分采用USB口或藍(lán)牙接口。這些接口的主要目的并不是為了把定位信號(hào)實(shí)時(shí)傳遞給計(jì)算設(shè)備，而是為在GPS設(shè)備和計(jì)算機(jī)之間復(fù)制航跡和地圖等信息，因此在連接筆記本電腦傳遞定位信息時(shí)都不太方便。筆記本電腦已經(jīng)很少配備串口，因此連接串口需要串口/USB口轉(zhuǎn)換器，并安裝驅(qū)動(dòng)程序把USB接口模擬成串口。

　　獨(dú)立式GPS一般不會(huì)連接筆記本電腦一起使用，除非不是地圖機(jī)，或者沒有特定地區(qū)的GPS地圖。在配合筆記本電腦使用為主的應(yīng)用模式下，我們也不推薦使用獨(dú)立式GPS。

　　現(xiàn)在，有越來(lái)越多的PDA廠商加入獨(dú)立式GPS的陣營(yíng)，推出集成GPS接收機(jī)和電子地圖的產(chǎn)品。盡管在應(yīng)用上PDA GPS和傳統(tǒng)的獨(dú)立式GPS地圖機(jī)很接近，但是這些產(chǎn)品都是通用的處理器、操作系統(tǒng)和電子地圖軟件，在架構(gòu)、功耗、堅(jiān)固性和防水性等方面也明顯有別于傳統(tǒng)獨(dú)立式GPS。因此，本刊把這樣的產(chǎn)品定義為“GPS嫁接PDA”的范疇，在今后的專題中討論。

　　1、衛(wèi)星軌跡： 這里有24顆GPS衛(wèi)星沿六條軌道繞地球運(yùn)行（每四顆一組），一般不會(huì)有超過(guò)12個(gè)衛(wèi)星在地球的同一邊，大多數(shù)GPS接收器可以追蹤8～12顆衛(wèi)星。計(jì)算LAT/LONG（2維）坐標(biāo)至少需要3顆衛(wèi)星。再加一顆就可以計(jì)算3維坐標(biāo)。對(duì)于一個(gè)給定的位置，GPS接收器知道在此時(shí)哪些衛(wèi)星在附近，因?yàn)樗�不停地接收從衛(wèi)星發(fā)來(lái)的更新信號(hào)。

　　2、并行通道： 一些消費(fèi)類GPS設(shè)備有2～5條并行通道接收衛(wèi)星信號(hào)。因?yàn)樽疃嗫赡苡?2顆衛(wèi)星是可見的（平均值是8），這意味著GPS接收器必須按順序訪問(wèn)每一顆衛(wèi)星來(lái)獲取每顆衛(wèi)星的信息。 市面上的GPS接收器大多數(shù)是20并行通道型的，這允許它們連續(xù)追蹤每一顆衛(wèi)星的信息，12通道接收器的優(yōu)點(diǎn)包括快速冷啟動(dòng)和初始化衛(wèi)星的信息，而且在森林地區(qū)可以有更好的接收效果。一般20通道接收器不需要外置天線，除非你是在封閉的空間中，如船艙、車廂中。

　　3、定位時(shí)間： 這是指你重啟動(dòng)你的GPS接收器時(shí)，它確定現(xiàn)在位置所需的時(shí)間。對(duì)于20通道接收器，如果你在最后一次定位位置的附近，冷啟動(dòng)時(shí)的定位時(shí)間一般為3～5分鐘，熱啟動(dòng)時(shí)為15～30秒。

　　4、定位精度： 大多數(shù)GPS接收器的水平位置定位精度在2.93m～29.3m左右。

　　5、DGPS功能： 為了將SA和大氣層折射帶來(lái)的影響降為最低，有一種叫做DGPS發(fā)送機(jī)的設(shè)備。它是一個(gè)固定的GPS接收器（在一個(gè)勘探現(xiàn)場(chǎng)100km～200km的半徑內(nèi)設(shè)置）接收衛(wèi)星的信號(hào)，它確切地知道理論上衛(wèi)星信號(hào)傳送到的精確時(shí)間是多少，然后將它與實(shí)際傳送時(shí)間相比較，然后計(jì)算出“差”，這十分接近于SA和大氣層折射的影響，它將這個(gè)差值發(fā)送出去，其他GPS接收器就可以利用它得到一個(gè)更精確的位置讀數(shù)（5m～10m或者更少的誤差）。 許多GPS設(shè)備提供商在一些地區(qū)設(shè)置了DGPS發(fā)送機(jī)，供它的客戶免費(fèi)使用，只要客戶所購(gòu)買的GPS接收器有DGPS功能。

　　6、信號(hào)干擾： 要給予你一個(gè)很好的定位，GPS接收器需要至少3～5顆衛(wèi)星是可見的。如果你在峽谷中或者兩邊高樓林立的街道上，或者在茂密的叢林里，你可能不能與足夠的衛(wèi)星聯(lián)系，從而無(wú)法定位或者只能得到二維坐標(biāo)。同樣，如果你在一個(gè)建筑里面，你可能無(wú)法更新你的位置，一些GPS接收器有單獨(dú)的天線可以貼在擋風(fēng)玻璃上，或者一個(gè)外置天線可以放在車頂上，這有助于你的接收器得到更多的衛(wèi)星信號(hào)。

　　7、物理指標(biāo)： 選購(gòu)GPS設(shè)備時(shí)，大小、重量、顯示畫面、防水、防震、防塵性能、耐高溫、耗電等物理指標(biāo)都要考慮在內(nèi)。

各衛(wèi)星系統(tǒng)介紹：

　GPS導(dǎo)航技術(shù)的新進(jìn)展

　　美國(guó)的全球定位系統(tǒng)（GPS）導(dǎo)航衛(wèi)星正在逐步現(xiàn)代化。GPS從美國(guó)空軍的導(dǎo)航輔助設(shè)備開始，逐漸發(fā)展成軍民兩用的一種重要技術(shù)。GPS的精確位置與定時(shí)信息，已成為世界范圍各種軍民用、科研和商業(yè)活動(dòng)的一種重要資源。

　　 GPS衛(wèi)星的發(fā)展及信號(hào)的改進(jìn) GPS導(dǎo)航衛(wèi)星自1978年發(fā)射以來(lái)，其型別已由第Ⅰ，Ⅱ和ⅡA批次發(fā)展到ⅡR批次。第Ⅰ，Ⅱ和ⅡA批次衛(wèi)星共有40顆，是由羅克韋爾公司制造的，而20顆ⅡR批次衛(wèi)星則由洛克希德·馬丁公司制造。波音公司在1996年收購(gòu)了羅克韋爾的航空航天和防務(wù)業(yè)務(wù)，目前正在制造33顆更先進(jìn)的ⅡF批次衛(wèi)星。美國(guó)還在考慮發(fā)展采用點(diǎn)波束的新一代GPS衛(wèi)星（GPS-Ⅲ）。

　　 GPS從1994年全面工作以來(lái)，改進(jìn)工作一直在進(jìn)行中。這是因?yàn)槊裼糜脩粢�求GPS具有更好的抗干擾和干涉性能、較高的安全性和完整性；軍方則要求衛(wèi)星發(fā)射較大的功率和新的同民用信號(hào)分離的軍用信號(hào)；而對(duì)采用GPS導(dǎo)航的"靈巧"武器，加快信號(hào)捕獲速度更為重要。

　　 民用GPS導(dǎo)航精度迄今的最大改進(jìn)發(fā)生在2000年5月2日，美國(guó)停止了故意降低民用信號(hào)性能（稱為選擇可用性，即S/A）的做法。在S/A工作時(shí)，民用用戶在99%的時(shí)間只有100米的精度。但當(dāng)S/A切斷后，導(dǎo)航精度上升，95%的位置數(shù)據(jù)可落在半徑為6.3米的圓內(nèi)。

　　 GPS衛(wèi)星發(fā)送兩種碼：粗捕獲碼（C/A碼）和精碼（P碼）。前者是民用的，后者只限于供美軍及其盟軍以及美國(guó)政府批準(zhǔn)的用戶使用。這些碼以擴(kuò)頻方式調(diào)制在兩種不同的頻率上發(fā)射：L1波段以1575.42兆赫發(fā)射C/A和P碼；而L2波段只以1227.6兆赫發(fā)射P碼。

　　 GPS衛(wèi)星導(dǎo)航能力最重大的改進(jìn)將從2003年發(fā)射洛克希德·馬丁首批ⅡR-M(修改的ⅡR)衛(wèi)星開始。ⅡR-M衛(wèi)星將發(fā)射增強(qiáng)的L1民用信號(hào)，同時(shí)發(fā)射新的L2民用信號(hào)和軍用碼（M碼）。進(jìn)一步的改進(jìn)將從發(fā)射波音ⅡF批次衛(wèi)星的2005年開始，ⅡF批次衛(wèi)星除發(fā)射增強(qiáng)的L1、L2民用信號(hào)和M碼外，將在1176.45兆赫增加第3個(gè)民用信號(hào)（L5）。在ⅡF發(fā)射以前，M碼將從發(fā)展型過(guò)渡到工作型。因?yàn)閷?dǎo)航衛(wèi)星星座的發(fā)射需要有一段時(shí)間，故在軌道上獲得全工作能力則要在2007年發(fā)射18顆L2民用信號(hào)和M碼衛(wèi)星后才能實(shí)現(xiàn)。18顆衛(wèi)星組成的第三個(gè)民用信號(hào)（L5）的星座預(yù)計(jì)要到2011年才能發(fā)射完。

　　 此后，美軍將得到抗干擾能力有所增強(qiáng)的新信號(hào)--M碼。它能發(fā)送更大的功率，而不干涉民用接收機(jī)。M碼還給軍方一種新的能力，以干擾敵方對(duì)信號(hào)的利用，但其細(xì)節(jié)是保密的。

　　 L2民用信號(hào)即第二個(gè)民用信號(hào)稱為L(zhǎng)2C，使民用用戶也能補(bǔ)償大氣傳輸不定性誤差，從而使民用導(dǎo)航精度提高到3～10米。而美軍及其盟軍因一開始就能接收L1和L2中的P碼，故一直具有這種能力。

　　 對(duì)L2的設(shè)計(jì)約束是它必須與新的M碼兼容。為避免對(duì)軍用L2 P（Y）接收機(jī)的任何損害，新的民用L2應(yīng)具有與現(xiàn)有C/A碼相同的功率和頻譜形狀。這里，括號(hào)中的Y碼是P碼的加密型。實(shí)際上，民用L2信號(hào)將比現(xiàn)有的L1 C/A信號(hào)低2.3分貝。功率較低的問(wèn)題將由現(xiàn)代的多相關(guān)器技術(shù)加以克服，以便迅速捕獲很微弱的信號(hào)。

　　 GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)必須現(xiàn)代化，同時(shí)又要保持向后兼容性。組合的民用信號(hào)與軍用信號(hào)必須放在現(xiàn)有頻帶中，而且具有足夠的隔離，以防互相干涉。美國(guó)決定將C/A碼信號(hào)放在L1頻帶和新的L2頻帶的中部，供民用使用，而保留Y碼信號(hào)。

　　 M碼將采用一種裂譜調(diào)制法，它把其大部分功率放在靠近分配給它的頻帶的邊緣處。抗干擾能力主要來(lái)自不干涉C/A碼或Y碼接收機(jī)的強(qiáng)大的發(fā)射功率。

　　 M碼信號(hào)的保密設(shè)計(jì)基于下一代密碼技術(shù)和新的密鑰結(jié)構(gòu)。為進(jìn)一步分離軍用和民用碼，衛(wèi)星對(duì)于M碼將具有單獨(dú)的射頻鏈路和天線孔徑。當(dāng)衛(wèi)星能工作時(shí)，每顆衛(wèi)星可能在每個(gè)載波頻率上發(fā)射兩個(gè)不同的M碼信號(hào)。即使由同一顆衛(wèi)星以同一載波頻率發(fā)射，信號(hào)將在載波、擴(kuò)散碼、數(shù)據(jù)信息等方面不同。

　　 M碼的調(diào)制將采用二進(jìn)制偏置載波（BOC）信號(hào)，其子載波頻率為10.23兆赫，擴(kuò)碼率為每秒5.115百萬(wàn)擴(kuò)散位，故稱為BOC（10.23，5.115）調(diào)制，簡(jiǎn)稱BOC（10，5）。因?yàn)锽OC（10，5）調(diào)制與Y和C/A碼信號(hào)相分離，故可以較大的功率發(fā)射，而不降低Y或C/A碼接收機(jī)的性能。BOC（10，5）對(duì)于針對(duì)C/A碼信號(hào)的干擾不敏感，而且與用來(lái)擴(kuò)展調(diào)制的二進(jìn)制序列的結(jié)構(gòu)難以分辨。

　　 L5將位于960～1215兆赫頻段，而地面測(cè)距儀/塔康（DME/TACAN）導(dǎo)航臺(tái)和軍用數(shù)據(jù)鏈（Link 16）已大量使用這個(gè)頻段，但這只會(huì)對(duì)歐洲中部和美國(guó)高空飛行的飛機(jī)產(chǎn)生干擾。美國(guó)計(jì)劃對(duì)在L5±9兆赫以內(nèi)的DME頻率進(jìn)行重新分配，以便L5信號(hào)在美國(guó)的所有高度都能良好地接收。

　　一些新的抗干擾技術(shù)
　　由于GPS衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航信號(hào)比較微弱，而且以固定的頻率發(fā)射，因此軍用GPS接收機(jī)很容易受到敵方的干擾。
　　 美國(guó)國(guó)防預(yù)研計(jì)劃局（DARPA）正在發(fā)展一種新的抗干擾方法，采用戰(zhàn)場(chǎng)上空的無(wú)人機(jī)來(lái)創(chuàng)造偽GPS星座，使其信號(hào)功率超過(guò)敵方干擾信號(hào)的功率。

　　 所謂偽衛(wèi)星，就是將GPS導(dǎo)航信號(hào)發(fā)射機(jī)裝在飛機(jī)或地面上，頂替GPS衛(wèi)星來(lái)進(jìn)行導(dǎo)航。DARPA用無(wú)人機(jī)做偽衛(wèi)星的研究，稱為GPX偽衛(wèi)星概念，旨在使己方的部隊(duì)在受干擾的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中具有精確的導(dǎo)航能力。其方法是由飛行中無(wú)人機(jī)上的4顆偽衛(wèi)星廣播大功率信號(hào)，這樣在戰(zhàn)場(chǎng)區(qū)域上空產(chǎn)生一個(gè)人工GPS星座。4架"獵人"無(wú)人機(jī)就可覆蓋300千米見方的戰(zhàn)區(qū)。

　　 只要對(duì)現(xiàn)有GPS接收機(jī)的軟件作些改變就可使用偽衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)。當(dāng)用實(shí)際GPS星座導(dǎo)航時(shí)，接收機(jī)開始需要知道衛(wèi)星位置，即星歷的情況，故偽衛(wèi)星概念面臨的挑戰(zhàn)是采用可用的低數(shù)據(jù)率信息把4顆運(yùn)動(dòng)的偽衛(wèi)星的位置告訴接收機(jī)。因此，DARPA和柯林斯公司設(shè)計(jì)人員的關(guān)鍵任務(wù)是在可用的50比特/秒信息中發(fā)送偽衛(wèi)星星歷。無(wú)人機(jī)的穩(wěn)定性相當(dāng)好，不會(huì)像戰(zhàn)斗機(jī)那樣機(jī)動(dòng)；但任何運(yùn)動(dòng)都會(huì)使位置有點(diǎn)不確定。因而與采用衛(wèi)星星座的導(dǎo)航比較，其定位總誤差將增長(zhǎng)約20%。DAPRA已用在7500米高度上的公務(wù)機(jī)上以及約3000米高度上的"獵人"無(wú)人機(jī)上試驗(yàn)了單顆偽衛(wèi)星，導(dǎo)航精度從采用真衛(wèi)星時(shí)的2.7米下降到4.3米。

　　 當(dāng)然，偽衛(wèi)星不一定要全部機(jī)載，也可采用地面和機(jī)載發(fā)射機(jī)混合的方案。將某些偽衛(wèi)星設(shè)在地面上的缺點(diǎn)是減少了覆蓋范圍，但提高了導(dǎo)航精度。為了克服干擾，偽衛(wèi)星可發(fā)射100瓦信號(hào)，使地面接收機(jī)處的信號(hào)強(qiáng)度比來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào)強(qiáng)度增加45分貝。

　　 諾斯羅普·格魯門公司正在研制可提供30～40分貝抗干擾改進(jìn)的GPS接收機(jī)。這種稱為"反干擾自主完整性監(jiān)控外推"的抗干擾方法將由慣性導(dǎo)航和GPS接收機(jī)在載波相位級(jí)進(jìn)行全耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)。全耦合濾波器將減小GPS跟蹤回路的帶寬，從而減少干擾信號(hào)進(jìn)入GPS接收機(jī)的機(jī)會(huì)。

　　 柯林斯公司和洛克希德·馬丁公司聯(lián)合為JASSM空面導(dǎo)彈研制的G-STAR高反干擾GPS接收機(jī)采用了調(diào)零和波束操縱的方法。該接收機(jī)重11.3千克，采用了一個(gè)空間時(shí)間適配器，適配器探測(cè)出一個(gè)威脅，便將其信號(hào)調(diào)到零，并在發(fā)射導(dǎo)航信號(hào)的衛(wèi)星方向增加增益。

　　 這種反干擾技術(shù)以數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)，故稱為數(shù)字波束成形器，它比常規(guī)的模擬調(diào)零法更為精確，同時(shí)可將接收機(jī)的波束調(diào)整到朝向可用的導(dǎo)航衛(wèi)星。數(shù)字信號(hào)處理可通過(guò)動(dòng)態(tài)移動(dòng)零位來(lái)抵消噪聲，增加增益，并通過(guò)一個(gè)6元天線陣來(lái)操縱波束。

　　 民用GPS接收機(jī)也有抗干擾的問(wèn)題，但民用GPS接收機(jī)用戶更關(guān)心非故意干擾。非故意干擾基本上為寬波段類型，與干擾機(jī)將其功率集中于GPS頻率不同。與軟件有密切關(guān)系的數(shù)字信號(hào)處理方法，在對(duì)付寬波段干擾方面是很理想的。

　　 美國(guó)Electro-Radiation（ERI）公司指出，常規(guī)抗干擾方法的是采用相控陣天線組成的零位操縱天線，這不僅要增加重量，且成本較高，而在接收機(jī)上實(shí)現(xiàn)的抗干擾技術(shù)通常只有有限的干擾剔除能力或者是專為對(duì)付某種干擾而特地設(shè)計(jì)的抗干擾能力。

　　 這家公司已研制出能有效地對(duì)付所有已知類型干擾的一種干擾抑制裝置（ISU），它不需要昂貴和笨重的天線，可以低成本、高效的方式加裝到新的和現(xiàn)有的GPS接收機(jī)中，既適合軍用，也適合民用。

　　 這種干擾抑制裝置包括補(bǔ)釘天線以及可插入任何GPS接收機(jī)天線接口的電子裝置，用來(lái)抑制寬帶噪聲和窄帶干擾。它使GPS接收機(jī)增加20分貝的抗寬帶噪聲能力和35分貝的抗窄帶干擾能力。

關(guān)于GPS的漂移：

　　早先的GPS由于收星能力比較弱，總是會(huì)發(fā)生斷訊，尤其在城市中用做導(dǎo)航的時(shí)候，給出行造成很多不便。后來(lái)開發(fā)的一些民用GPS芯片，將信號(hào)不夠強(qiáng)的GPS信號(hào)也收入，這樣就造成了漂移的現(xiàn)象。但是如果在同樣的情況下，較早的GPS產(chǎn)品即會(huì)完全斷訊，直到可以找到信號(hào)夠強(qiáng)的衛(wèi)星才開始接受。所以這是一個(gè)比較矛盾的選擇，但是隨著軟件和硬件的不斷開發(fā)升級(jí)，相信這種情況會(huì)越來(lái)越少。

　　訊號(hào)會(huì)飄是Xtrac技術(shù)的GPS最常發(fā)生的問(wèn)題(高感度的GPS大多是使用Xtrac技術(shù)，GM-270u就是)，因?yàn)樗�是利用放大微弱信�?hào)加以運(yùn)算來(lái)定位的，而衛(wèi)星信號(hào)時(shí)刻都在改變，所以GPS不斷的運(yùn)算以修正誤差，當(dāng)所收訊號(hào)前后差異極大的時(shí)候，就會(huì)看到"飄移"的現(xiàn)象。導(dǎo)航軟體是單純接收GPS所傳來(lái)的信號(hào)，將定位信號(hào)顯現(xiàn)在螢?zāi)簧希�所以跟信�?hào)飄移無(wú)關(guān)，純粹是GPS的接收定位誤差。2.再則GPS衛(wèi)號(hào)有５～２５公尺的誤差，當(dāng)然地圖軟體鎖路程式設(shè)計(jì)也有關(guān)，但接收機(jī)因素比較大些吧。3.再則你的GPS使用的座標(biāo)系統(tǒng)和電子地圖的座標(biāo)系統(tǒng)是否相同呢（很少發(fā)生）

　　gps的冷啟動(dòng)、溫啟動(dòng)、熱啟動(dòng)

　　GPS開機(jī)定位分為冷啟動(dòng)、溫啟動(dòng)和熱啟動(dòng)三種：

　　冷啟動(dòng)：以下幾種情況開機(jī)均屬冷啟動(dòng)。初次使用時(shí)；電池耗盡導(dǎo)致星歷信息丟失時(shí)；關(guān)機(jī)狀態(tài)下將接收機(jī)移動(dòng)1000公里以上距離。

　　溫啟動(dòng)：距離上次定位的時(shí)間超過(guò)兩個(gè)小時(shí)的啟動(dòng)。

　　熱啟動(dòng)：距離上次定位的時(shí)間小于兩個(gè)小時(shí)的啟動(dòng)。

　　有時(shí)候如果機(jī)器有軟件問(wèn)題，需要進(jìn)行冷啟動(dòng)，冷啟動(dòng)可以使用gpsviewer進(jìn)行。