听左强讲山寨那点事儿：GPS的故事

发布时间：2011-5-18 11:18 发布者：绝对好文

关键词： GPS , 山寨 , 左强

作者：左强

编者前语：

2007年开始，我进入GPS产品领域，在接下来的2年中，我做过方案，做过搜星模块加工，做过工厂PCBA操盘，有幸见证了从刚开始每套方案10个美金的收益，到最后只有1-2个美金。产品成本从3.5英寸的1200元到4.0英寸的360元，有机会也可以给大家公布一个1200元的bom，让大家了解一下当时的成本组成。

就那么短短1年多的时间，GPS山寨市场迅速成熟形成规模，回顾起来，不难发现其中固有的山寨规律。你准备好开始听左强将-GPS的山寨那点事儿了么？

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GPS

全称为globle positioning system，即全球定位系统，也就是俗称的定位导航仪。GPS被应用于道路导航、追踪定位等领域。单一功能的GPS导航产品主要指便携式的PND（Portable Navigation Device 便携导航设备），广泛应用于汽车驾驶导航使用，成为GPS产品的主流。此外，GPS的功能被越来越多的集成于车载多媒体播放器和手机中，本章的GPS主要指PND产品。

1973年美国军方因需发起了GPS计划，主要满足军事定位的需求，最初被开发作为潜艇三叉戟式核导弹的导航辅助网络。经过20年的建设，耗资200亿美元，于1993年全面建成GPS导航系统，累积发射卫星24颗，实际定位精度远远超过了理论设计。

2000年以前，GPS只为美国军方服务，在卫星传输数据中采用人为加入干扰，致使民用市场中精度较低。随着各行业对于位置需求的不断增强，2000年5月1日，美国总统克林顿在白宫宣布解除人为干扰，将GPS的民用精度提升到今天的50米精度范围，从而向全球民用市场免费开放了GPS定位系统的使用权。

GPS的定位原理来源于通过接收机接受天空中的卫星广播数据，根据不同卫星传输的星历信息和时间信息，接收机内部的接收模块将计算出接收机所处的经纬度坐标。24颗卫星平均分布在地球上空2万公里高度的六个轨道面上，以保证地球上的每个位置每一时刻都有至少4颗以上的卫星数量，时间上提供了连续的全球导航能力。GPS定位采用单向工作原理，即GPS接收机被动接收卫星信息，因此，只要美国GPS对外免费开放，接收机使用用户是免费使用卫星发送的数据信息的。

鉴于GPS定位在军事领域的特殊战略意义，经济军事大国均全力发展自有的定位系统。其中，俄罗斯的格洛纳斯（Glonass）系统拥有24颗卫星，目前已有17颗在轨运行；欧盟的伽利略系统拥有30颗卫星，目前正在建设中。

1994年开始，中国研发自有导航系统，称为北斗导航系统，分别于2000年10月31日和12月21日成功发射2颗卫星，2003年5月25日发射第三颗备用卫星，组成北斗一代导航卫星，又称北斗双星。通过北斗双星已经可以满足中国大部分地区定位的需求。北斗一代采用双向通讯原理，同时需要借助地面中转服务基站。首先接收机系统必须主动向卫星发送数据，然后才能获得位置信息。从军事角度讲，在战争中极易遭到电磁干扰和攻击。然而，在非军事的民用领域，尤其在突发灾难或恶劣环境下，北斗一代承担了独特的通讯作用，通过中转机站的参与，北斗一代导航系统可以实现短信或语音等通讯功能。2008年四川地震救灾中，在各种通讯设施全面瘫痪的情况下，北斗一代导航通信终端第一时间通过卫星中转，实现及时外界通讯和信息传递。

北斗一代GPS 两用卫星信号陆用接受装置

北斗系统地面定位手持机

预计到2012年，中国将累积发射12颗卫星，构成无源北斗二代导航系统，即实现单向的信息接收定位，基本满足中国和周边地区的导航定位需求。整个北斗二代导航系统由35颗卫星构成，最终面向全球定位服务。

从GPS产品的整个发展来看，起步相当缓慢，经历了从2000年－2006年的市场培育期，在这个阶段，GPS一体机价格十分昂贵，在万元以上。同时受限于当时的收星性能，就出现了借助现有PDA、PPC智能手机或笔记本，配套蓝牙通讯的外置收星模块和外置天线的组合导航仪实现方法。外置天线均为磁铁底座，吸附于汽车外部车顶，而地图软件公司通过销售光盘版的独立PDA、PPC或PC用导航软件。今天，这一市场随着PDA的市场萎缩而所剩无几。

智能手机＋蓝牙通讯的GPS收星模块

吸附于车顶的外置天线增强收星性能

外置收星模块＋笔记本组合

2006年开始，随着收星模块性能和产品硬件设计能力的极速提高，GPS一体机逐渐成熟，GPS内置天线，同时预留外置天线接口，基本可以在数分钟内实现车内收星定位。产品价格也跌置3000元以下，借由欧美市场强劲出口需求的带动下，国内市场跃跃欲试。此时，为保证收星性能，GPS多为大耳外翻设计。