关于GPS北斗定位模块的选购,除了考虑应用需求是否能够满足外,接收灵敏度、定位时间、位置精度、功耗、时间精度等性能指标,也是选购必须考量的指标。
灵敏度
灵敏度,作为上位机最为重要的性能指标之一,是GPS接收模块发展的目标。GPS接收系统的灵敏度指标分别为:跟踪灵敏度、捕获灵敏度、初始启动灵敏度。
上位机首先需要完成对卫星信号的捕获,完成捕获所需要的最低信号强度为捕获灵敏度。在捕获之后能够维持对卫星信号跟踪所需要的最低信号强度为跟踪灵敏度。为了实现定位,上位机还需要解调GPS卫星发送的导航电文,相应地,解调导航电文所需要的最低信号强度为初始启动灵敏度。根据上述定义可知,跟踪灵敏度最高,捕获灵敏度次之,初始启动灵敏度最差。
从系统级的观点来看,上位机的灵敏度主要由两个方面决定:一是接收机前端整个信号通路的增益及噪声性能,二是基带部分的算法性能。其中,接收机前端决定了接收信号到达基带部分时的信噪比,而基带算法则决定了解调、捕获、跟踪过程所能容忍的最小信噪比。
目前,GPS北斗定位模块的冷启动灵敏度在-148dBm,跟踪灵敏度在-166dBm以下。
定位时间
定位时间指的是在不同启动模式下的启动时间,分别为冷启动、热启动、重新捕获。
冷启动:模块内部没有保存任何有助于定位的数据的情况,通常在1分钟以内,典型值能得到27.5秒。
热启动:关机不超过二十分钟,并且RTC时间误差很小时,模块内部有较新的卫星信息的情况下重新启动时间,通常在10秒以内,典型值小于1秒。
重新捕捉:信息间断后再次定位的时间,比如安装了GPS北斗定位模块的汽车,经过一条隧道重新捕捉卫星信号的时间,一般标称在4秒以内,典型值小于1秒。
在静态与动态情况下,定位的水平、高度、速度三个维度的精度。目前市场上可以做到水平定位精度:2.5m(典型值),高度定位精度:3.5m(典型值),速度定位精度:0.1m/s(典型值)。
GPS北斗定位模块的定位精度,受到卫星钟差、轨道差、接受GPS卫星数量/状态/分布、太阳辐射强度等因素影响。由于天线及馈线质量、天线位置和方向、测试时间段、开放天空范围及方向、天气、PCB设计等原因产生不同的定位误差。
功耗以及定位精度
功耗的影响主要是硬件的设计以及芯片本身的功耗的。