北斗5W通信四合一模块
基于北斗GPS模块UM220和四频GPRS模块SIM800H的人员定位应用研究
基于北斗GPS模块UM220和四频GPRS模块SIM800H的人员定位应用研究张远海;翁佩纯【摘要】针对使用北斗进行人员定位管理的目的,采用北斗GPS双模定位模块UM220获得北斗和GPS定位信息,通过两种定位信息优化定位精度,通过四频GPRS模块SIM800H的基站定位功能辅助定位,并将获得的定位信息进行传送和通信,从而实现人员的定位管理.采用模块化设计体积小巧、功耗低,采用北斗GPS两种定位优化定位精度可达2.0m.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2016(024)013【总页数】3页(P107-109)【关键词】北斗;SIM800H;定位;UM220【作者】张远海;翁佩纯【作者单位】中山火炬职业技术学院广东中山528436;电子科技大学中山学院,广东中山528400【正文语种】中文【中图分类】TP-216北斗-2卫星导航系统采用独特的混合星座模式，由地球静止轨道卫星倾斜地球同步轨道中地球轨道卫星组成。
2007年4月13日，北斗卫星系统的首颗中高度圆轨卫星MEO（Compass—M1）卫星成功发射［1］。
2012年12月27日，“北斗II代”系统开始向亚太大部分地区提供正式服务，预计在2020年前再发射30多颗卫星，组成覆盖全球的卫星导航系统［2］。
目前已有4颗导航试验卫星以及16颗导航卫星发射完成。
2013年12月27日，《北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件（2.0版）》和《北斗卫星导航系统公开服务性能规范（1.0版）》正式发布，使北斗系统成为世界上首个拥有两个公开服务频点的卫星导航系统，定位精度优于10米。
随着北斗系统第二个民用信号B2I以及北斗系统空间信号接口控制文件2.0版的发布，国内外相关企业据此开发了北斗双频高精度接收机，使用户享受到精度更高的导航服务。
GPS全球定位系统（Global Positioning System）是美国于1995年4月建成并投入使用的，是目前技术最成熟、应用最广泛的导航系统［3］。
北斗双模卫星定位车载终端-华宝
视图：
2、变速箱接法
有的汽车仪表盘会先处理汽车速度信号，把速度信号转换为自己可识别的信号。经过仪表盘处理的速度信号如果接上记录仪可能导致两个问题。一：记录仪接上处理过后速度信号线后不识别，即记录仪不会显示速度；二：记录仪接上处理过后速度信号线后，记录仪工作正常，但是导致汽车的里程表速度一直为0。这个时候就需要从变速箱接入速度信号线。
6.4设备注册注销
进入界面可以进行设备的注册注销
6.5密码重置
进入界面可以进行重新设置系统码
方法二：可以通过串口或者短信设置各项参数
特征系数校准（设置自动校准模式），该项是接了脉冲速度时用的，因为接上脉冲速度线，速度不一定完全准确，与实际会偏大或偏小，这时就要进行速度校准，速度校准有两种方式：
一种是自动校准，即将设备调到自动校准模式下，只要车辆行驶达到40—100KM/H，且匀速10秒以上，就会自动校准速度。
8
白色
AD2
序号
接线说明（车辆信号线）
1
5V电源正极
2
视频串口发送
3
电源负极
4
视串口接收
序号
线缆颜色
接线说明（车辆信号线）
1
白色
接导航屏时为GPS信号输出
2
灰色
3
蓝色
听筒输出正
4
红色
5V电源输出端
5
绿色
听筒输出负
6
黄色
通信接口接收端
GPS 北斗定位模块说明书
GPS/北斗定位模块说明书GPS/北斗定位模块使用说明书V2.4济南智泽贸易有限公司目录1.产品介绍 (1)1.1.产品概述 (1)1.2.产品特点 (1)1.3.技术指标 (1)1.4.产品尺寸 (1)1.5.硬件接口 (2)2.通信协议 (3)2.1.通信协议 (3)2.2.寄存器定义 (4)3.协议详解 (6)3.1.读保持寄存器 (6)3.2.读取版本号 (6)3.3.读取设备地址 (7)3.4.读取设备波特率 (7)3.5.读取奇偶校验位 (7)3.6.读取定位数据（RMC） (8)3.7.定位数据（RMC）解析 (8)3.8.修改设备地址（广播） (9)3.9.修改波特率 (9)3.10.修改奇偶校验位 (9)4.保修期限 (10)5.技术支持 (10)6.联系方式 (10)7.免责声明 (10)1.产品介绍1.1.产品概述GPS/北斗定位模块，是一款具有GPS定位和北斗定位的双模定位终端，可以快速、精确定位位置。
定位模块内含双模定位芯片，快速定位位置，并且将定位信息以RS485接口和Modbus协议的方式提供给用户使用，串口波特率最高可达115200bps，可以通过PC机设置软件或串口命令轻松控制，使用方便快捷。
1.2.产品特点⏹同时支持GPS定位和北斗定位⏹串口波特率自定义，支持2400～115200bps⏹串口支持全双工和半双工串口通讯，支持RS485收发自动切换⏹模块串口波特率等参数可通过PC机或串口命令配置⏹RS485带TVS、过流等保护⏹提供天线状态诊断，提供天线开路、短路等状态信息1.3.技术指标环境参数⏹工作温度：-40℃~80℃⏹工作湿度：5%~95%RH，无凝露供电⏹工作电压：DC5~28V⏹功耗：≤0.3W定位精度⏹出色的定位功能，支持BDS/GPS/GLONASS卫星导航系统的单系统定位，以及任意组合的多系统联合定位⏹冷启动捕获灵敏度：-148dBm跟踪灵敏度：-162dBm⏹定位精度：2.5米（CEP50）⏹内置天线检测及天线短路保护功能1.4.产品尺寸产品尺寸长x宽x高为：95mm x50mm x30mm，其中95mm包含长度80mm和两个安装孔15m图1-1产品尺寸1.5.硬件接口图1-2硬件接口硬件接口定义见表1-2硬件接口定义。
北斗+GPS定位模块方案
GPS北斗双模定位模块方案一、定位概念目前，世界上可以提供精确定位的全球定位系统共有四种：美国的 GPS 定位系统、俄罗斯的格洛纳斯（Glonass）定位系统、中国的北斗定位系统、欧盟的伽利略定位系统。
北斗+GPS双模，是指定位终端既可以支持北斗卫星定位，也可以支持GPS卫星定位。
在更严格的定义上，是可以支持两套系统同时在定位终端上运行，帮助终端进行定位。
双卫星系统为您服务，能够更快更准确的定位和导航。
定位系统性能的指标主要有：1、接收灵敏度2、定位时间3、位置精度4、功耗5、时间精度定位模块开机定位时间在不同的启动模式下有很大不同：1、冷启动时间是指模块内部没有保存任何有助于定位的数据的状况，包括星历、时间等，标称在1分钟以内;2、温启动时间是指模块内部有较新的卫星星历（一样经常不会超过2小时），但时间偏差很大，标称在45秒以内;3、热启动时间是指关机不超过20分钟，而且RTC时间偏差很小时的状况下，标称在10秒以内;4、重新捕获时间就好像汽车钻过了一个隧道，出隧道时重新捕获卫星，标称在4秒以内。
二、定位模块功能介绍及性能参数与应用场景定位模块功能如下：1、多重定位模式：GPS+ AGPS+LBS2、全球通用GSM+GPRS四频系统：850/900/1800/1900MHz3、定位查询：可通过手机或者电脑查询使用者的具体位置4、SOS求救：遇到紧急情况，按下SOS键，即对监护人发出求救电话与信息5、通讯录：通过监护人手机APP来添加/查看监管号码/白名单/好友（共50个）6、双向通话：通讯录号码来电时可与使用者相互通话7、找设备：设备丢失可通过手机APP找到设备8、电子围栏：以设备为中心在地图划定一个区域，出区域马上报警9、历史轨迹：随时随地查询设备三个月内运行轨迹10、设备闹钟：通过监护人手机APP来设定11、防打扰模式：通过监护人手机APP设定勿扰时间范围，设备屏蔽来电12、远程拾音：高灵敏度的麦克风，在使用者出现紧急状况时实时听到设周边的声音13、远程关机：通过监护人手机APP可实现设备关机功能14、远程重启：通过监护人手机APP可实现设备重启功能15、智能省电：时间范围内关闭/打开GPS和数据上传16、手机客户端/微信端/电脑服务平台，多重控制方式定位模块性能参数1、待机平均电流小于10ma2、平均工作电流55 ma3、定位精确度5米4、GSM定位精确度50-200米(视网络情况而定)5、速度精确度0.1米/秒6、GPS定位时间冷启动-38s(Open sky) 热启动-2s(Open sky）具体时间会受环境影响有差异7、待机时间可定制8、工作环境温度-20℃- +70℃9、工作环境湿度20%-80%RH定位模块应用场景北斗+GPS定位模块可广泛应用于以下场景：1、定位系统LBS(Location Based Service)2、便携式自导航系统PND(Portable Navigation Device)3、手机（mobile phone）4、车载导航系统Vehicle navigation system5、车辆监控、行车记录仪6、测量测绘7、其他手持设备三、我司定位模块优势1、资深研发工程师手把手指导方案研发，全方位为您的投资护航。
北斗RDSS单模模块
江苏星宇芯联电子科技有限公司GNS1531型模块用户手册北斗RDSS单模模块（表面贴装型）目录1、功能描述 (2)1.1 概述 (2)1.2产品特点 (3)1.3性能指标 (3)1.4产品应用 (4)1.5功能描述 (4)2、引脚分布及规范 (5)2.1引脚分布 (5)2.2 软件接口 (6)3、机械特性 (7)4、电气特性 (7)5、环境适应性 (7)6、典型应用电路.............................................. 错误!未定义书签。
7、封装尺寸 (8)8、SMT温度推荐 (9)9、注意事项 (10)10、变更记录 (10)1、功能描述1.1 概述图1-1 产品外观图GNS1531型模块为江苏星宇芯联电子科技有限公司推出的一款支持北斗RDSS的屏蔽罩结构模块，模块内部集成了LNA、高性能RDSS 射频收发芯片、5W输出功率的功放模块、北斗专用RDSS基带电路，可完整实现RDSS定位、通信功能。
产品应用简单方便，集成度高、体积小、功耗低、可靠性高。
可以广泛地应用于各类北斗RDSS导航终端，包括北斗RDSS车载型、指挥型、手持型、数传型终端设备中。
1.2产品特点●模块内置LNA，实现对RDSS 卫星信号进行滤波，低噪声放大，用户无需外置LNA，直接连接无源天线即可；●上位机可通过串口对RDSS功能进行软件版本升级；●内置5W功放模块，无需外加PA即可满足用户的需求；●模块平均静态功耗≤**********，功耗极低；●模块尺寸为30×35×3.5mm；●SMD的邮票封装形式；●电源电压：VCC_RX_BAT: 3.5V-5.2V、VCC_PA_IN:4.9V-5.2V。
1.3性能指标表1-1 GNS1531模块性能指标1.4产品应用●车载导航监控●海洋渔业管理●气象探测●电信/电力行业授时●单兵手持终端●北斗数传终端1.5功能描述图1-2 GNS1531型模块RDSS功能框图天线接收到的信号到模块经低噪放 LNA放大后至射频收发芯片实现下变频功能，将射频信号变换到数字中频信号，作为 RDSS 基带芯片的数字中频输入。
北斗二代GPS双模模块,小体积北斗模块ZYM-GA833-3,北斗定位模块,北斗定位模组
GA833-3北斗兼容GPS卫星接收模组技术规格书1、简介GA833-3是高性能、低功耗、小尺寸北斗兼容GPS双模卫星定位接收模组，支持北斗和GPS单系统定位或双系统联合定位。
GA833-3包含33个跟踪通道，可以同时接收所有北斗和GPS可见卫星。
外形尺寸和主要信号接口与多款GPS模块完全兼容，可直接替换使用。
本产品适用于车载导航、车载监控、跟踪定位、授时等行业和领域，以及对GPS相关行业和领域的终端产品进行北斗升级、改造。
本规格书供用户产品选型测试和研发设计时参考，本规格书技术性能指标若有变更，恕不能及时通知，疑问和问题请联系本公司技术支持或者业务人员。
2、技术指标2.1输入输出特性1、输入信号：GPS L1 1575.42MHz 和BD2 B1 1561.098MHz2、通道数：捕获通道数99个，跟踪通道数33个3、定位输出速率：默认1HZ，最高10HZ4、通讯端口：全双工串口，LV-TTL电平，通讯特性见表2-1。
表2-1 通讯特性表参 数特 性波特率 9600（其他波特率可定制）停止位 1数据位 8坐标系 W G S84协议 G G A、G L L、G S A、G S V、R M C5、输出信息：NMEA 0183 4.1版本ASCII 输出，兼容老版本2.2定位时间1、热启动时间：平均2秒2、温启动时间：平均3秒3、冷启动时间：平均35秒2.3灵敏度1、双模捕获灵敏度：-148dBm，单北斗捕获灵敏度：-138dBm2、双模跟踪灵敏度：-163dBm，单北斗跟踪灵敏度：-153dBm 2.4定位精度1、定位精度：<10米2、速度误差：0.01米/秒3、1PPS误差：10纳秒2.5功耗1、工作电压：3.3VDC（主电源和RTC供电电压）2、工作电流：小于40mA（不包含天线供电）3、RTC电流：小于10uA2.6环境特性℃℃1、工作温度：-40 to +85℃85℃2、存储温度：-45 to +2.7物理特性1、外形尺寸：12.4mm×16.4mm×2.7mm2、质量：约2克3、 外观尺寸和电气特征3.1外形单位：毫米，公差：±0.2毫米B O T T O M V I E WT O P V I E WN CN C1P P SV C C_0G N D1R F_I NG N D13G N D4N C0T X A1R X A2V B A T3V C C4G N DN CN CN CN CN C5N C6N C7N C8N C9N C3.2机械尺寸单位：毫米，公差：±0.2毫米（TOP VIEW）3.3引脚描述引脚定义见表3-1所示。
无源北斗模块使用说明书
位置
符号
意义
范围
$
起始标志
1-4
CPMZ
帧头
5-6
LL
帧长
=0x0C
7-10
0000
零值
整型
11
C
校验
分化值为纳秒。
1.5串口波特率设置（$CPMC）
位置
符号
意义
范围
$
起始标志
1-4
CPMC
帧头
5-6
LL
帧长
=0x09
7
s
波特率
1-1200；
2-2400；
3-4800；
4-9600；
1.1模块初始化信息（$CPMI）
本语句用于为无源北斗模块提供初始位置和时间信息。便于快速捕获和高精度授时（位置达到相应精度要求，见技术指标说明注释）。初始化信息将被保存在非易失性存储器中，下次加电时将会自动生效。向模块发送$CPMI命令会返回同样内容的$CPMI语句。
$CPMILLllllbbbbhhhhYYMDhmsC
对于“设置零值”和“查询初始化信息”点击后分别弹出设置零值对话框，返回初始化信息对话框。
图6
设置波特率点击相应按钮，设置成功后返回对应的设置帧“$CPMC”。设置在下次开机后生效。查询也返回同样的帧。
图7
5
a本模块可根据用户的具体使用需求，增加或修改输出协议内容。
b本模块有一个对外用户串口。
c本模块默认的坐标系统为WGS-84，便于与GPS定位结果进行比对或者数据融合解算。
增益：>-1dB
北斗低噪声放大器
频率范围：2491.75±5MHz
增益：32～35dB
增益平坦度：≤±0.5dB
北斗RDSS单模模块(DOC)
江苏星宇芯联电子科技有限公司GNS1531型模块用户手册北斗RDSS单模模块（表面贴装型）目录1、功能描述 (3)1.1 概述 (3)1.2产品特点 (4)1.3性能指标 (4)1.4产品应用 (5)1.5功能描述 (5)2、引脚分布及规范 (6)2.1引脚分布 (6)2.2 软件接口 (7)3、机械特性 (8)4、电气特性 (8)5、环境适应性 (8)6、典型应用电路........................................................................................... 错误！未定义书签。
7、封装尺寸 (9)8、SMT温度推荐 (10)9、注意事项 (11)10、变更记录 (11)1、功能描述1.1 概述图1-1 产品外观图GNS1531型模块为江苏星宇芯联电子科技有限公司推出的一款支持北斗RDSS的屏蔽罩结构模块，模块内部集成了LNA、高性能RDSS 射频收发芯片、5W输出功率的功放模块、北斗专用RDSS基带电路，可完整实现RDSS定位、通信功能。
产品应用简单方便，集成度高、体积小、功耗低、可靠性高。
可以广泛地应用于各类北斗RDSS导航终端，包括北斗RDSS车载型、指挥型、手持型、数传型终端设备中。
1.2产品特点●模块内置LNA，实现对RDSS 卫星信号进行滤波，低噪声放大，用户无需外置LNA，直接连接无源天线即可；●上位机可通过串口对RDSS功能进行软件版本升级；●内置5W功放模块，无需外加PA即可满足用户的需求；●模块平均静态功耗≤150mA@3.7V，功耗极低；●模块尺寸为30×35×3.5mm；●SMD的邮票封装形式；●电源电压：VCC_RX_BAT: 3.5V-5.2V、VCC_PA_IN:4.9V-5.2V。
1.3性能指标表1-1 GNS1531模块性能指标1.4产品应用●车载导航监控●海洋渔业管理●气象探测●电信/电力行业授时●单兵手持终端●北斗数传终端1.5功能描述图1-2 GNS1531型模块RDSS功能框图天线接收到的信号到模块经低噪放 LNA放大后至射频收发芯片实现下变频功能，将射频信号变换到数字中频信号，作为 RDSS 基带芯片的数字中频输入。
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江苏星宇芯联电子科技有限公司
GNS151型模块用户手册
北斗RDSS单模模块（表面贴装型）
目录
1、功能描述 (3)
1.1 概述 (3)
1.2产品特点 (3)
1.3性能指标 (4)
1.4产品应用 (4)
1.5功能描述 (5)
2、引脚分布及规范 (6)
2.1引脚分布 (6)
2.2 软件接口 (8)
3、机械特性 (8)
4、电气特性 (8)
5、环境适应性 (9)
6、典型应用电路 (9)
7、封装尺寸 (10)
8、SMT温度推荐 (11)
9、注意事项 (12)
10、变更记录 (12)
1、功能描述
1.1 概述
图1-1 产品外观图
GNS151型模块为江苏星宇芯联电子科技有限公司推出的一款支持北斗RDSS的屏蔽罩结构模块，模块内部集成了LNA、高性能RDSS 射频收发芯片、5W输出功率的功放模块、北斗专用RDSS基带电路，可完整实现RDSS定位、通信功能。
产品应用简单方便，集成度高、体积小、功耗低、可靠性高。
可以广泛地应用于各类北斗RDSS导航终端，包括北斗RDSS车载型、指挥型、手持型、数传型终端设备中。
1.2产品特点
●模块内置LNA，接收为S频点，实现对RDSS 卫星信号进行滤
波，低噪声放大，用户无需外置LNA，直接连接无源天线即可；
●上位机可通过串口对RDSS功能进行软件版本升级；
●块内置5W功放模块，无需外加PA即可满足用户的需求；
●模块平均静态功耗≤170mA@3.7V，功耗极低；
●模块尺寸为50×38×3.5mm；
●SMD的邮票封装形式；
●电源电压：1、VCC_RX: 3.5V-5.2V；2、VCC_TX: 4.9V-5.2；注：内部集成5W的PA，若电池供电，需升压至5V给VCC_TX输入引脚供电。
电池输出能力推荐在3.7V/5A以上。
1.3性能指标
表1-1 GNS151模块性能指标
1.4产品应用
●车载导航监控
●海洋渔业管理
●气象探测
●电信/电力行业授时
●单兵手持终端
●北斗数传终端
1.5功能描述
图1-2 GNS151型模块RDSS功能框图
天线接收到的信号到模块经低噪放 LNA放大后至射频收发芯片实现下变频功能，将射频信号变换到数字中频信号，作为 RDSS 基带芯片的数字中频输入。
RDSS 基带芯片集成了 10 个独立的数字接收机通道和 1 个发射通道，完成北斗 RDSS 基带信号的接收和发射基带信号的生成等功能。
RDSS 基带芯片生成的发射基带信号输入到RDSS 射频芯片，在射频芯片内完成上变频功能，并经功放 PA 放大后经天线进行发射。
模块采用突发方式发送信息，发送的频度最快为每秒 1 次。
发送信息的长度及频率与 IC 卡等级有关。
2、引脚分布及规范
2.1引脚分布
图2-1 GNS151型模块引脚分布
表2-1 GNS151型模块引脚定义
2.2 软件接口
模块提供串行输入输出接口，默认波特率为115200bps，用户可根据实际使用需求进行重新配置,通过串口还可实现对基带程序的升级。
串口接口协议参照有源输入输出军标4.0协议（可升级为2.1协议）。
3、机械特性
外形尺寸：50mm*38mm*3.5mm
封装形式：SMD邮票口（1.5mm*0.8mm)
4、电气特性
GNS151型模块电源接口包含：VCC_RX和VCC_TX，其中VCC用于模块的接收，VCC_TX用于模块的发射。
VCC_RX:◇输入电压：+3.5V～+5.2V
◇静态功耗：≤170mA@(+3.7V)
VCC_TX:◇输入电压：+4.9V～+5.2V
◇典型电压：+5V
◇发射电流：≤3A
（要求VCC_RX、VCC_TX的电源峰间纹波电压小于 100 mV，要求VCC_RX 电源供电能力≥1A，VCC_TX电源供电能力≥3A）
注：超过最大电压使用可能导致模块永久损坏。
5、环境适应性
1、工作温度：-20~+60℃；
2、储存温度：-45~+70℃；
3、湿度：95%（温度+45℃）；
4、振动：符合GJB 150.16A-2009中的“第24类低限完整性试
验”规定；
5、冲击：符合GJB 150.18A-2009中的“程序Ⅰ-功能性冲击”
和“程序Ⅴ-坠撞安全”规定；
6、可靠性：平均故障间隔时间（MTBF）≥5000小时。
（备注：第4、5、6项随整机测试）
6、典型应用电路
图6-1 GNS151型模块典型应用电路
PCB板设计时注意，模块发射时需大电流(5V@3A），因此需要注意VCC_TX电源输入的走线宽度，设计需考虑其耐流值。
7、封装尺寸
邮票口管脚尺寸（单位：mm）
图7-1 GNS151型模块邮票口引脚尺寸
图7-2 GNS151型模块封装尺寸
8、SMT温度推荐
图8-1 GNS151型模块表贴温度推荐
9、注意事项
●电源接口分为VCC_RX和VCC_TX，其中VCC的输入范围为：
+3.5V～+5.2V，VCC_TX的输入范围为+4.9～+5.2V。
请勿过
压，否则有可能导致模块损坏。
●选择质量可靠的无源天线，注意天线的收发方向向南，将天线
置于无明显遮挡的户外或窗外测试，并保证环境无明显干扰。
●确保模块接口连接正确并且确认天线已经连接，再进行加电，
严禁带电插拔天线，否则有可能导致模块烧毁。
●若串口数据收发不正常，请检查串口号选择是否匹配、波特率
设置是否正确。
●模块内部有静电敏感型器件，切勿用手来回触摸模块引脚，以
免损坏。
（如有其他未尽事项，可以和相关技术人员联系）
10、变更记录。