一、GPS技术

【原理】
之前做过集成GPS功能的产品，对这种不以定位为主要功能的产品，精度是没有要求的，例如我只是用它来得到当前社区的位置，一般的GPS模块都能满足要求。理论上，超过四颗卫星就能实现定位。

我们的GPS产品，只要集成卫星接受芯片，就可以获取定位信息了

【弊端】
卫星定位存在以下误差：

• 轨道误差，就是卫星告诉你的位置和其真实的位置有偏差。
• 时钟误差，就是卫星告诉你的时间和标准时间有偏差。
• 电离层延迟，就是卫星信号在从太空穿越大气层，经过电离层时其速度会变慢，而我们却不知道它慢了多少时间。
• 对流层延迟，与电离层延迟相似。
• 多径，就是卫星信号碰到一些反射物体，发射的信号会对实际信号有影响，让用户误判到底哪个才是真正想要的信号。
• 接收机噪声，就是接收机自己在测量距离时也会带入自己的误判。

正是由于这一系列误差，GPS的定位精度只能达到米级

二、RTK技术

【原理】
RTK即差分定位（把误差分离出去），在GPS的基础上，架设一个地面基站，地面基站获取卫星定位与真实位置（由于基站固定，所以位置是绝对的）对比，计算出GPS的定位误差，并通过GPRS把当前误差发送给移动站，移动站会利用这个误差纠正从卫星获得的定位。

言简意赅，我们需要两个东西：GPRS和基站。GPRS需要一张SIM卡，通过三大运营商和基站连接；基站可以自己架设，有一点麻烦，但可控，也可以租赁，著名RTK基站服务商有千寻位置【https://passport.qxwz.com/login】等，目前很多RTK模块都支持以千寻为基站，且模块本身都是移动站基站两用的，流动站与基准站的距离不能超过10km-15km。

【参数解释】

总结一下目前遇到的影响RTK定位质量的参数

1、单频信号与双频信号
GPS卫星信号分为L1和L2，频率分别为1575.42MHZ和1228MHZ。接受信号是单频还是双频却决于RTK模块，双频机通过接受两组不同频率的卫星信号，可以有效消除电离层的误差。双频机对比与单频机可以提供更为快速、更为精确、可靠的解算，但是价格相对昂贵。

2、天线

（1）像天线这种东西，分类有很多种方法，但是任何东西，对于使用者最好是以功能分类。不同的天线的工作频率不一样，所以功能也不一样。像Wifi的工作频率分别在2.4G和5G，GPS天线的工作频率是在1.2-1.6G左右，4G天线的工作频段在1.7-2.7G之间，GPS天线有可能在4G的低频段可以工作，但是高频段的指标会很差。一般情况下是没办法共用的。所以不要看到天线就拿来用。
（2）主流定位天线：平面贴片天线、平面螺旋天线、四臂螺旋天线、蘑菇头天线，下图为四壁螺旋天线

( 3 )定向天线：定向天线有区别于定位天线，有时需要同时使用，但对于移动物体，也可以软件处理两点的经纬度得到方向角

3、GPS报文
我们通常通过ttl或485串口连接GPS模块读取GPS报文，大多数参数可以从【GPS通用报文】中读取，从而判断定位状态，格式：

<1> UTC时间，hhmmss.sss（时分秒）格式
<2> 纬度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）
<3> 纬度半球N（北半球）或S（南半球）
<4> 经度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）
<5> 经度半球E（东经）或W（西经）
<6> GPS状态：0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位，4=固定解算，5=浮动解算，6=正在估算
<7> 正在使用解算位置的卫星数量（00~N）（前面的0也将被传输）
<8> HDOP水平精度因子（0.5~99.9）
<9> 海拔高度（-9999.9~99999.9）
<10> 地球椭球面相对大地水准面的高度
<11> 差分时间（从最近一次接收到差分信号开始的秒数，如果不是差分定位将为空）
<12> 差分站ID号0000~1023（前面的0也将被传输，如果不是差分定位将为空）当GPS状态达到4时，为最佳状态，5为次佳

【注意事项】
RTK模块定位质量受诸多因素影响，若未达到最佳解算状态或精度不理想，可以尝试以下手段：

• 检查4G天线和GPS天线是否匹配、是否松动
• 检查SIM卡是否欠费或松动
• 查看报文中的收星数，在空旷位置测试获得更多收星，室内GPS是无法定位的，手机之所以可以在室内定位是因为结合了Wifi定位等技术
• 查看基站服务是否过期