GPS是怎么定位的？定位原理的通俗点

24颗GPS卫星在距离地面12000公里的高度绕地球运行，周期为12小时，这样就可以在任何时间和地面的任何一点同时观测到4颗以上的卫星。

因为卫星的位置是精确已知的，所以在GPS观测中，利用三维坐标中的距离公式和三颗卫星，可以将卫星到接收机的距离组成三个方程，就可以求解出观测点的位置(X，Y，Z)。考虑到卫星钟和接收机钟的误差，实际上有四个未知数，X，Y，Z和钟差，所以需要引入第四颗卫星，形成四个方程求解，从而得到观测点的经纬度和高程。

事实上，接收机往往可以锁定四颗以上的卫星。此时可以根据卫星的星座分布将接收机分成若干组，每组四颗卫星，然后通过算法选择误差最小的一组进行定位，提高了精度。

由于卫星轨道和卫星钟的误差以及大气对流层和电离层对信号的影响，民用GPS的定位精度仅为10米。为了提高定位精度，差分GPS(DGPS)技术被广泛应用于建立GPS观测的参考站(差分站)，将已知的参考站精确坐标与观测值进行比较，从而获得一个修正数并对外发布。接收方收到修正数后，将其与自己的观测值进行比较，消除大部分误差，得到更准确的位置。实验表明，利用差分GPS可以将定位精度提高到5米。

什么是GPS模块？

GPS模块是GPS信号接收器，可以通过无线蓝牙或有线的方式与电脑或手机连接，将接收到的GPS信号传输到电脑或手机中的GPS软件进行处理。我们常说的GPS定位模块称为用户部分，它像“收音机”一样接收并解调卫星的广播C/A码信号，中频为1575.42MHz，GPS模块不广播信号，属于无源定位。

GPS模块应用的关键在于串行通信协议的制定，即模块相关的输入输出协议格式。主要包括数据类型和信息格式，其中数据类型主要包括二进制信息和NMEA国家海洋电子协会数据信息。这两种信息都可以通过串口与GPS接收机进行通信。

GPS模块计算距离各颗卫星的伪距，采用距离交会法计算接收机的经度、纬度、高度、时间改正等四个参数，特点是点速高但误差大。初始定位模块至少需要4颗卫星参与计算，称为3D定位。三颗卫星可以实现2D定位，但是精度不好。GPS模块通过串口连续输出NMEA格式的定位信息和辅助信息，供接收机选择应用。