基于单片机的GPS定位系统设计文献综述

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单片机在GPS定位系统中的应用研究

单片机在GPS定位系统中的应用研究

单片机在GPS定位系统中的应用研究一、引言GPS(全球定位系统)是一种利用卫星进行地理定位的系统,已经广泛应用于各种领域。

而在GPS定位系统中,单片机作为一个重要的控制核心,发挥着关键作用。

本文将研究单片机在GPS定位系统中的应用,探讨其原理、功能和优势。

二、GPS定位系统的原理GPS定位系统由GPS卫星、地面控制中心、用户终端三部分组成。

GPS卫星通过发射信号并接收回传信号,用户终端利用接收到的信号进行定位计算,地面控制中心负责GPS卫星的管理和维护。

在这个过程中,单片机扮演着数据处理和控制的角色。

三、单片机在GPS定位系统中的功能1. 数据解析和处理:单片机能够接收和解析GPS卫星发射的信号,提取出所需的定位数据。

通过算法计算、数据处理和校准,单片机能够准确地计算出终端的地理位置。

2. 位置跟踪和导航:单片机可以实时地跟踪用户终端的位置,并提供导航功能。

通过不断更新位置信息,单片机能够预测用户目的地并提供路线规划。

3. 数据存储和传输:单片机能够将定位数据存储在内部存储器或外部存储器中,供后续分析和应用。

同时,单片机还可以通过无线通信方式将位置数据传输给其他设备或系统。

四、单片机在GPS定位系统中的优势1. 节省成本:相比于传统的定位系统,单片机具有体积小、功耗低、成本较低等优势。

这使得单片机在大规模应用时可以降低系统开发和维护的成本。

2. 灵活性和可定制性:单片机具有灵活的编程性质,能够根据实际需求进行定制开发。

单片机还可以与其他外部器件或传感器进行兼容,进一步提升GPS定位系统的功能和性能。

3. 实时性和稳定性:由于单片机的高性能和强大的数据处理能力,GPS定位系统能够实时地获取位置信息并准确计算。

单片机的稳定性也保证了系统长时间运行的可靠性。

五、实际应用案例1. 车辆定位和追踪:利用单片机和GPS模块,可以实现对车辆的定位和追踪。

这对于物流行业、公共安全、车辆租赁等领域具有重要意义。

2. 无人机导航:单片机和GPS模块的组合可以实现对无人机的导航和航迹规划。

基于单片机的GPS定位系统设计综述【文献综述】

基于单片机的GPS定位系统设计综述【文献综述】

文献综述电子信息工程基于单片机的GPS定位系统设计综述摘要:本文简要描述了GPS定位系统的应用现状和未来的一个发展趋势以及GPS接收器的一些结构特征。

设计了几种基于单片机的GPS的方案,其中考虑到不同方案所具备的各自优势,例如功耗﹑性能﹑价格等等。

具体选择哪种方案需要更进一步的斟酌。

关键词:GPS;单片机;功耗引言全球定位系统(GPS)是20世纪70年代由美国开始研制,于1994年全面建成,以接收导航卫星信号为基础的非自主式导航与定位系统[1]。

随着社会的发展和科学技术的进步,使得我们判别方向和确定距离的能力有了划时代的进步。

全球卫星定位系统GPS便是近年以来开打的最具有开创意义的高新技术之一,其全球性﹑全能性﹑全天候性的导航定位﹑定时﹑测速优势必然会在诸多领域中得到越来越广泛的应用[2]。

经过20多年的研究实践,现在GPS定位的应用已是多种多样。

不仅在航天﹑军事﹑科研领域需要涉及到GPS定位,在日常生活中人们也越来越多的感受到GPS定位的重要性。

一、GPS的应用现状GPS业界流行这样一句话,“GPS的应用只受到人们想象力的限制”。

目前GPS的民用领域已经包括了陆地运输、海洋运输、民用航空、通信、测绘、建筑、采矿、农业、电力系统、医疗应用、科研、家电、娱乐等多个领域,而大家所熟知的汽车导航也只不过是其中的应用之一。

日本的GPS系统车载使用率高达59%,欧美约为25%。

中国汽车的GPS系统车载率不到2%。

用户迫切的需求造成了巨大的市场空洞,时刻寻找着利润增长点的各大IT厂商也蜂拥而至,或彻底转型或拓展业务,开始抢占这个巨大的蛋糕。

不但如此,GPS产业的迅猛发展还同时影响了其他并行产业链的发展,并使其交叠融汇,这也使得大量带有GPS功能的PDA、MP4、相机、手机等手持终端设备成为现今市场上的一大主流[3]。

二、GPS的未来前景由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点,作为先进的测量手段和新的生产力,已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。

基于单片机的GPS定位系统设计文献综述

基于单片机的GPS定位系统设计文献综述

基于单片机的GPS定位系统设计文献综述GPS定位系统是一种利用全球卫星定位系统(Global Positioning System,GPS)来确定地理位置的技术。

在现代社会,GPS定位系统在各个领域中广泛应用,包括交通、军事、航空航天、物流等。

基于单片机的GPS定位系统是其中的一种应用方式,通过使用单片机作为主控芯片,实现对GPS模块的控制和数据处理,可以实现车辆、人员等的实时定位和追踪。

本文将对基于单片机的GPS定位系统进行综述,包括定位原理、系统组成、关键技术以及应用场景等方面的内容。

1. 定位原理GPS定位系统是基于卫星信号的定位技术,通过接收来自卫星的定位信息,利用三角测量等方法计算出自身的地理位置。

GPS系统由24颗卫星组成,其中至少有4颗卫星同时可见时,就能够确定一个点的位置。

基于单片机的GPS定位系统通过接收和解析卫星发射的导航信号,计算出自身的经纬度信息,从而实现定位功能。

2. 系统组成基于单片机的GPS定位系统主要由三个部分组成:GPS模块、单片机和显示模块。

2.1 GPS模块:GPS模块是实现定位功能的关键部件,它接收卫星发射的导航信号,并将信号转换为数字信号供单片机使用。

GPS模块通常包括天线、接收机和定位引擎等部分。

2.2 单片机:单片机是系统的核心处理器,负责接收和处理GPS模块传递过来的定位数据,并进行进一步的计算和控制。

单片机通常采用较为低功耗的微控制器,具有较好的计算和控制能力。

2.3 显示模块:显示模块将通过单片机处理的定位数据展示给用户,可以采用LCD液晶显示屏、LED数码管等形式,以直观的方式展示地理位置信息。

3. 关键技术基于单片机的GPS定位系统设计中,涉及到以下几个关键技术:3.1 GPS信号接收与解析:GPS信号由卫星发射,经过天线接收后需要进行解析。

这个过程包括信号放大、频率合成、数字信号处理等环节,需要设计合适的电路和算法来实现。

3.2 数据处理与计算:单片机接收到GPS模块传来的经纬度等数据后,需要进行进一步的计算和处理。

基于单片机的GPS定位系统设计

基于单片机的GPS定位系统设计

基于单片机的GPS定位系统设计摘要:GPS全球定位系统在实际生活中被广泛应用,是当今信息数字化时代发展中的重要组成部分。

因其具有性能好、精度高、应用广的特点,使其成为迄今为止最好的定位导航系统。

本次设计以单片机为核心,通过GPS接收模块接收GPS卫星信号,然后将数据发送到单片机的串口。

单片机执行串口中断,提取所需要的数据并进行处理,最后将处理的数据通过液晶屏显示,成功实现定位。

本系统由52单片机、GPS模块M-87、12864液晶屏等硬件组成,应用C语言编程,完成了GPS信息的提取、处理和显示。

系统可以显示当地经度、纬度、时间、高度等信息,是一台体积小巧、携带方便、可以独立使用的全天候实时的定位导航设备。

关键词:单片机;GPS接收模块;12864液晶屏;串行通信总体方案的设计:本次设计以单片机(STC89C52)为核心,首选通过GPS(M-87)接收模块接收GPS卫星信号,然后将数据发送到单片机的串口,单片机执行串口中断,提取所需要的数据并处理,最后将处理后的数据通过液晶显示屏(LCD12864)显示。

该GPS定位系统硬件电路主要由以下几个部分组成:(1) 控制部分:以STC89C52单片机为核心的小型控制系统;(2)接收部分:以GPS(M-87)接收模块为核心的GPS接收机;(3)显示部分:由LCD12864构成的液晶显示电路;(4)电源部分: 由三节1.5V干电池串连而成的电源进行供电。

该GPS定位系统软件部分主要由以下几个部分组成:(1)串口初始化程序:对TMOD、TH1、TL1、REN、RI、TI等进行赋初值;(2)液晶初始化程序:令PSB=1使LCD为并口方式及LCD开、关标设定等;(3)数据接收与处理程序:编写数据提取与处理程序,实时接收与处理数据。

(4)延时程序:编写延时函数,延时函数可以控制液晶屏内容的显示时长;由此可知:GPS接收模块将接收到的GPS卫星导航电文调制解码,转换为标准格式后,通过串行口将数据送给单片机,当单片机执行串口中断收到GPS接收模块发来的数据,经过片内程序的识别筛选,将筛选出来的数据进行处理后送到显示模块,最后通过液晶显示屏按照要求显示。

【大学论文】关于单片机的GPS定位系统(WORD档)

【大学论文】关于单片机的GPS定位系统(WORD档)

前言随着时代的发展,先进的科学技术给人们的生活带来了翻天覆地的变化。

各种各样的智能化产品层出不穷,推动着社会的进步。

全球定位系统GPS是美国从20世纪70年代开始研制,在1994年建成,以接收导航卫星信号为基础的非自主式导航与定位系统,它以全球性、全能性、全天候性、连续实时高精度的实时时间、三维位置、三维速度为人们的生活带来了方便。

随着全球定位技术的不断改进和完善,它的应用领域将会不断地扩大,必将成为信息时代不可缺少的一部分。

在我们的生活中GPS定位系统给我们带来了便利,如车载GPS导航仪、GPS手持设备、GPS/GPRS远程终端控制设备等,但是他们的价格比较昂贵。

本设计使用低功耗的AT89S52单片机、GPS卫星定位模块和LCD12864液晶显示模块来实现对GPS定位信息的计算和显示。

GPS信息主要有GPGSV(可见卫星信息)、GPGLL(地理定位信息)、GPRMC(推荐最小定位信息)、GPVTG(地面速度信息)、GPGGA(GPS 定位信息)和GPGSA(当前卫星信息)。

在设计中我用软件只对GPRMC(最小定位信息)和GPGGA(GPS定位信息)进行了解析,并将解析后的数据转换成字符,通过LCD12864显示日期、时间、经度、纬度、航向、速度和海拔高度等卫星信息。

本设计思路清晰、结构简易、性价比高,对研究GPS 定位系统二次开发有重要作用。

1.总体设计方案1.1系统设计框图本设计主要由电源电路、复位电路、时钟电路、串口通信电路、GPS 接收模块、LCD12864显示电路组成。

电源电路为系统提供电源,复位电路用于单片机的初始化操作,时钟电路用于是单片机工作在统一的时钟脉冲。

GPS接收模块由GPS接收电路和GPS接收天线组成。

GPS接收机用于接收GPS卫星信号,并将接收到的信息通过串口通信方式发送到单片机中。

单片机通过软件程序对接收到的GPS定位信息进行计算解析,并将解析的结果通过LCD12864显示。

GPS系统文献综述和参考文献

GPS系统文献综述和参考文献

GPS系统文献综述和参考文献GPS系统可以为全球任意地点,任意多个用户有效的提供全天候、高精度、连续实时的三维定位、三维测速及高精度时间基准。

由于这一定位系统在定位、导航、时间基准等应用方面的高效率和高精度,早期为军事服务,现已在各个学科实践中有广泛的应用,地质勘测及大地测绘等领域则较早的引入了GPS技术。

包括地质能源资源勘探、各类工程测量、板块移动、地震监测等关乎国计民生的重要领域在大量使用GPS定位技术[1],其中定位方法有:伪距差分定位法、载波相位差分定位测量及干涉测量等,以及后续发展的三重差算法等。

所以在勘探过程中合理选择定位技术用最小的成本换取最好的结果。

28736我国在工程项目及科研领域使用GPS技术进行定位已有多年历史,中国科学院、地质矿产部等单位及部门相继从美国购入GPS全球卫星定位系统。

早在1986年我国在西北边疆地区完成了卫星定位网。

由于我国处于多震的位置,地处环太平洋和地中海—喜马拉雅这两个地震带交界处,是地球上目前最活跃的地震带之一。

石油天然气总公司物探局自1988年引进GPS技术,已组建了5个卫星定位队,至今已为油气资源勘探提供近3000个卫星定位点,充分保证在复杂困难地区勘探工作的顺利进行,在塔里木油气资源勘探中有着不可磨灭的贡献,在内蒙古的二连盆地的测绘工作同样也大量依托GPS技术。

目前技术水平,我国静态定位精度完全可达到毫米级,动态定位精度达。

如今使用广泛的定位方法有两种:第一是利用普通手持GPS工作,此方式在精度要求较低(误差10m)情况下定位,如地质考察、地质取样、大范围进行重力勘测以及电法和磁法勘探等。

其次就是采用专门的差分GPS定位技术和设备,其精度可达厘米级甚至毫米级,故广泛应用在定位精度要求较高的环境中,如地震炮点及接收点测量、小范围内地球物理勘测和工程勘探。

源自!六%维^;论:文(网.加7位QQ3249'114上述方法在小范围内勘探领域基本上不存在时间及成本问题,但在万道/十万道级大规模3D地震勘探工程中需多次进行数十万个接受点的定位测量,时间成本及经济成本严重制约了当今3D地震勘探的发展。

基于单片机的GPS全球卫星定位系统设计

基于单片机的GPS全球卫星定位系统设计

基于单片机的GPS全球卫星定位系统设计摘要GPS即全球定位系统,它是一个中距离圆形轨道卫星定位系统,可以为地球表面绝大部分地区提供准确的定位和高精度的时间基准。

GPRS是在GSM 的系统基础上引入新的部件而构成的无线数据传输系统。

本文设计了一种基于GPRS的车载卫星定位系统,系统采用单片机作为处理器,通过GPRS网络建立无线通信链路,把车载移动终端GPS定位信息传到网上的服务器,实现在线实时监测车辆行驶各类信息,实现了控制中心实时监测车辆行驶状态,完成了车辆定位的目的。

关键词单片机;GPS;系统设计1 硬件电路设计本系统选用Microchip公司的PIC8位单片机16F877作为主控元件,选用国产GPS导航模块E580接收GPS卫星号。

E580是16通道的高感GPS接收模块,可以多跟踪16颗GPS卫星,跟踪灵敏度可达-158dBm,数据跟新率可达1次/s,而且功耗较小。

D/A转换芯片选用美国MAXIM公司的8位串行D/A芯片MAX518.电平转换芯片选用2片MAX232。

2 GPS接收模块与单片机接口电路设计单片机与GPS模块通过工作在异步方式的串行通讯接口实现通讯。

E580模块外围电路连接如图1。

3 软件设计软件设计包括MCU的程序设计和PC机端的软件设计。

在MCU上的程序包括主要由A/D转换模块、单片机内部数据处理模块和温度显示模块等3部分构成,便于修改和维护。

1)串口通行模块。

串口通信的主要功能是:接收时,把外部单线输入的数据变成一个字节的并行数据送入MCU内部:把需要发送的一个字节的并行数据转为单线输出。

2)信息接受处理。

在串口收到信息以后,先判别是否为语句引导头“$”,然后再接收信息内容,然后根据语句标识区分出信息类别以对收到进行处理显示。

3)主程序设计,如图2。

4 调试调试是一个不断地找出其中的错误,并进行解决,然后再重复,直至系统可以正常运行为止。

系统的硬件调试与软件调试是分不开的,许多硬件故障是在调试软件时才被发现和纠正的。

GPS定位应用开发综述【文献综述】

GPS定位应用开发综述【文献综述】

GPS定位应用开发综述【文献综述】毕业论文文献综述电子信息工程GPS定位应用开发综述摘要:随着计算机技术,无线通信技术和社会网络概念的深入发展和结合,人们对于位置信息的需求不断扩大,获取移动定位信息的定位技术已成为当前的研究热点。

传统的定位技术比较成熟,但是成本很高,这样就出现了利用软件实现而无需在移动终端或者网络端添加硬件的方法,即基于数据库的定位技术(DCM)。

该方法的定位精度要优于传统的定位技术,可以满足普通用户的定位需求以及相关的位置服务。

关键词:Windows Mobile;GPS定位;Visual Studio 20081.引言国内自2008年奥运会以来,移动商务应用将更加普及,包括手机搜索、手机电视等个性化服务将得到更广泛的应用,企业级移动应用也将更加广泛。

移动通信运营商、设备和终端厂商、服务提供商等产业链各方,都面临着巨大的发展机遇,特别是3G服务的加速到来。

尽管手机定位技术可以和其它不同的行业结合产生不同的应用,但获取衣食住行方面的实用信息以及基于娱乐的位置游戏等需求仍是个人消费市场的主要应用热点[1]。

2. GPS定位的原理与应用2.1 GPS定位的原理GPS全球定位系统主要有三大组成部分,即空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分。

GPS 的用户设备主要由接收机硬件和处理软件组成。

用户通过用户设备接收GPS卫星信号,经信号处理而获得用户位置、速度等信息,最终实现用GPS进行导航和定位的目的。

按目前的方案,全球定位系统的空间部分使用24颗卫星组成卫星星座。

24颗卫星均为近圆形轨道,分布在6个轨道面上(每轨道面四颗)。

卫星的分布使得在全球的任何地方,任何时间都可观测到四颗以上的卫星,并能保持良好定位精度[2]。

这就提供了在时间上连续的全球导航能力。

GPS的基本定位原理是:卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息,用户接收到这些信息后,经过计算求出接收机的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息。

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摘要本科毕业设计(文献综述)题目基于单片机的GPS定位系统设计姓名专业学号201指导教师信息工程学院二○一五年五月基于单片机的GPS定位系统设计文献综述前言GPS卫星导航定位技术于上世纪80年代末引入中国,目前主要在大地测量(测绘、勘探)、海上渔业和车辆定位监控等领域得到了比较广泛的应用。

在全球GPS应用领域中,车辆应用所占的比重最大,目前约占总数的40%以上。

1996~1997年间是GPS车辆跟踪系统市场的调整和充实时期。

主要是公安、金融等部门利用其专用的常规无线电台(异频单工电台)通信系统和模拟集群系统,在全国三四十个城市建成了金融运钞车和公安交警车辆跟踪系统。

1998~2000年GPS车辆跟踪系统市场出现了快速增长的势头。

随着我国GSM数字移动通信系统的快速发展与全国普及,作为系统瓶颈问题的通信网络通过采用GSM公众网的短信息服务找到了新的出路,这对GPS车辆跟踪系统的发展起极大的促进作用[3]。

我国现在拥有世界上最大潜力的卫星导航应用市场。

经过十多年的发展,我国的卫星导航用户设备市场化的条件日趋成熟,批量化用户群体正在逐步形成,已进入应用行业高速发展的时期。

美国联邦通信委员会规定,到2005年美国95%的用户手机必须配有定位能力,2003年底前,95%的新手机有定位能力。

而移动电话与GPS结合是最好的解决办法。

目前,国际上一些主流手机制造商如诺基亚、爱立信和三星等已开始使用集成的GPS芯片,而日本的日本电信电话移动通信网公司、KDDI和美国的Sprint、Verizon、网信公司等电信运营商也已开始或计划提供基于GPS手机的位置服务[4]。

1 GPS定位研究的意义GPS(Global Position System)是全球定位系统,具有全天候、高精度的特点,伴随着硬件配置的不断提高,应用领域也在不断的扩展,并逐步深入到了人们的日常生活中。

GPS已经在经济、军事、科研和社会生活各领域得到了广泛应用,发挥着重要的作用。

如在导航领域的一项新技术,GPS用卫星定位的全球定位系统。

GPS最初由美国政府控制使用,是目前世界上最具权威性的导航系统。

它由30个(4作为备份星)在轨道上运行的卫星。

早期的GPS系统用来限制民用信号的,定位精度约100多米,在2000年的限制取消[2]。

目前,GPS的民用信号的定位精度可以提供10多米。

GPS可以在许多领域,如民用航空,车辆调度管理,整个陆地,海洋和空中导航范围内的深海运输,特别是在车辆定位和导航领域中使用,GPS全球卫星定位技术与了广泛的应用。

随着应用领域的日益扩大,中国卫星导航仪的市场规模已从2000年的不到10亿元增长到了2009年的120亿元。

发现准确的目的地及周边环境的LED的繁荣GPS导航产品市场需求。

据有关统计,全国GPS导航设备普及率达到90%在欧美国家,日本更是超过95%。

一个对3G应用与创新的专业观的调查显示,百分之17.79的受访者选择了3G 网络视频对话,百分之15.34的受访者选择了GPS和地图搜索,在3G时代的到来,对GPS和电子地图的关注,足以显示其在日常生活中的重要性。

此外,消费者和市场的需求也促进了航运业的发展和成熟。

2009,中国的民用汽车保有量达到一亿七千万但是装载导航设备的车辆,还不足70万辆。

尽管不少汽车厂家对其高端车型在出厂前就安装了导航系统,以低端车型也可选导航其它产品和服务,但价格昂贵,车载导航系统(GPS以150000000美元花冠连线然后安装价格有7000元,所以没几个人)买一辆汽车非常实用导航配置遗弃。

按20%个私家车保有量的平均年增长率的估计,导航产品的要求是一个很大的增值。

因此,研究和开发必要的GPS是适应大众的要求的[8]。

2 GPS定位国外市场的发展现状与趋势目前,以GPS为代表的卫星导航应用产业已成为当今国际公认的八大无线产业之一。

随着技术的进步、应用需求的增加,GPS以全天候、高精度、自动化、高效率等显著特点及其所独具的定位导航、授时校频、精密测量等多方面的强大功能,已涉足众多的应用领域,使GPS成为继蜂窝移动通信和互联网之后的全球第三个IT经济新增长点。

1主要应用领域(1)民用领域在定位导航方面,GPS的使用对象主要是汽车、船舶和飞机等运动物体。

例如船舶远洋导航和进港引水,飞机航路引导和进场降落,汽车自主导航定位,地面车辆跟踪和城市智能交通管理等。

此外,对于警察、消防及医疗等部门的紧急救援、追踪目标和个人旅游及野外探险的导引等,GPS都具有得天独厚的优势。

在日常生活中,GPS还可用于人身受到攻击危险时的报警,特殊病人、少年儿童的监护与救助,生活中遇到各种困难时的求助等。

使用时只需按动带有移动位置服务的GPS手机按钮,警务监控中心和急救中心在几秒钟内便可获知报警人的位置并提供及时的救助[6]。

目前国际上具有代表性的GPS公司,主推测量仪器的有天宝公司、徕卡公司、诺华达公司和佳瓦特公司等,主推导航设备和GPS OEM板的有高明公司、麦哲伦公司、摩托罗拉公司、洛克韦尔公司和瑟孚科技公司等。

(2)军事领域在军事领域,GPS也已从当初的为军舰、飞机、战车、地面作战人员等提供全天候、连续实时、高精度的定位导航,扩展到成为目前精确制导武器复合制导的一种重要技术手段。

其工作原理是利用弹上安装的GPS接收机接收4颗以上导航卫星播发的信号来修正导弹的飞行路线,提高制导精度。

区别于误差较大、精度较低的民用标准定位服务,军方使用的是精密定位服务。

资料显示,未配置GPS制导系统之前,美军的“战斧”(BGM-109C)巡航导弹的圆概率误差约为9米,在其惯性+地形匹配制导系统中加入GPS后,圆概率误差降至3米,制导精度大大提高[5]。

2全球GPS产业的结构与现状GPS开始进入民用之后,使用者终端的GPS产品便成了当前GPS主要的市场内容。

一般来说,GPS的使用者终端主要是指各种用途的GPS接收机,例如用于航空和航海的接收机、汽车导航设备、用于登山和休闲的手持式接收机等类型的终端产品,而一般手持式GPS产品的组成部分,就如同移动电话或个人数字助理(PDA)的结构一样,也包括了内部的天线、芯片组和电池等,以及外部的按键和LCD面板等相关零组件。

目前全球GPS相关厂商的产品中又以GPS 应用产品与内部的专用芯片组发展最受关注。

截至去年,全球约有十余家生产GPS专用芯片的制造商,除了少数几家是以GPS芯片为主要产品的制造商,如瑟孚科技公司,其它则多为以通信芯片为主的制造商,如飞利浦、摩托罗拉和科胜讯等。

据估计,到2006年GPS芯片的全球市场值将达50亿美元。

从上世纪80年代初期第一个GPS商用产品出现至今,GPS产品重量从100磅(约为45千克)降为100克,而价格也从十几万美元降为现在的几百美元。

目前全球GPS应用产品的制造商已超过30家以上,主要领导厂商有高明国际公司、麦哲伦公司和天宝导航有限公司等。

天宝公司以生产系统端的GPS产品为主,从军用空军流量控制系统到航空用雷达系统皆在其营运范围之内。

近年来,该公司进一步结合了无线通信的定位技术,例如与英飞凌公司合作开发用于无线通信系统端的First GPS架构与M -loc模块,以期在无线定位设备市场中抢占先机[6]。

3全球GPS市场状况随着应用范围的扩展,GPS产品也逐渐成为全球无线通信终端市场一项重要的产品,推动GPS产品市场高度成长的主要因素是汽车导航系统和结合无线通信的GPS产品的普及化。

根据市场研究公司ABI的报告,2001年,这两类产品在GPS应用产品市场的比率合计约为38.7%,到了2005年则将成长至53.6%,其它产品,如航空、航海、测量和农业等合起来仅占46.4%。

不论是汽车导航系统或是GPS的通信应用产品,主要的区域市场都是在美、欧、日等三个地区。

以汽车导航系统为例,由于电子地图与消费电子技术的高度发展,再加上智能型运输系统的成熟,使得日本成为目前全球汽车导航系统普及率与市场值最高的国家。

2000年日本的汽车导航系统销售值约为670万美元,占全球市场的77.9%,而欧洲与北美分别仅占13.9%与6.9%。

不过2004年后,随着汽车导航系统的日渐普及,欧洲与北美的市场将成长至710万美元与590万美元,各占市场比例的27%与22.5%,而日本市场则因为普及率高使成长率逐渐趋缓。

目前已经推出整合无线通信与GPS解决方案的厂商有快速跟踪公司(SnapTrack)、瑟孚科技、天宝公司等,其中,又以快速跟踪公司与瑟孚科技两家发展较为积极,且已有移动通信运营者或手机制造厂即将采用这两家公司的解决方案。

成立于1995年的快速跟踪公司是美国通信大厂高通公司的子公司,自成立以来即以GPS应用于无线通信的技术为发展重点,目前快速跟踪公司与高通公司合作采用结合手机端与系统端的混合式解决方案作为无线定位服务之用,在手机端部分,由内建于手机中的高通公司MSM3300芯片组将GPS专用的LNA、SAW、LC Filter以及GPS One处理器等组件整合在一起,让手机得以具备接收卫星定位信号之功能,另一方面,则在系统端加装快速跟踪公司的MMASIC芯片组接收GPS信号,再由系统端发射定位信号至手机端[7],以解决多路信号衰减的问题。

目前与该公司有合作关系的公司包括摩托罗拉、日本NEC、日本电信电话移动通信网公司(NTT DoCoMo)和美国得州仪器公司等。

瑟孚科技公司无线定位技术的解决方案与快速跟踪公司相似,也就是将其SiRFLoc架构装设在无线网络系统端,让无线基地台可以接收与传送卫星定位资料,另一方面则是将其SiRFstar芯片组嵌入手机的基频上,或是采用IP整合的方式将GPS接收机与手机芯片组整合为一。

目前瑟孚科技公司在无线通信领域主要的合作伙伴有日本电信电话移动通信网公司、爱立信、诺基亚和信号软件公司等。

虽然具有GPS定位功能的手机市场潜力颇为看好,就现阶段而言仍有几项障碍亟待克服:首先,不论手机采用的是内建GPS芯片或是用外接GPS模块作为解决方案,将无可避免地提高手机成本,也影响消费者购买的意愿;其次,GPS组件运作时将会大幅提高手机的耗电量;最后,目前具有提供整合GPS芯片与无线通信技术的公司仍屈指可数,且手机制造大厂是否愿意采用现有的解决方案,或是另外自行开发仍是未定之数[1]。

通过近20年的发展,GPS产品已逐渐转变为消费电子产品,且所能应用的范围已扩展到日常生活中的通信、PDA、定位信息等。

不过,以现阶段来看,由于GPS接收机的单芯片化技术、价格以及市场应用服务等仍未臻成熟,因此,在乐观地看待此市场发展时,诸如GPS IC设计的技术是否能达到手机或PDA 所需的最小体积与耗电量、成本是否能降低以及内建GPS的新手机是否能引起消费者的青睐等问题,仍必须审慎地深入评估。

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