為什麼GPS有時候秒定位，有時候要等好幾分鐘？關鍵就在「星曆」和「年曆」！
📡 什麼是星曆（Ephemeris）？
基本定義
星曆是描述單顆衛星在特定時間段內的精確軌道參數。
簡單比喻：就像飛機的「即時飛行計劃」，告訴你這架飛機現在精確在哪裡、往哪飛、速度多快。
包含哪些資訊？
- 🛰️ 衛星的精確位置座標
- 📍 衛星的運行速度和方向
- ⏰ 衛星時鐘的修正參數
- 🔧 軌道攝動修正數據
GPS
[GNSS筆記]多衛星系統整合：GPS + GLONASS + Galileo + BeiDou 有多強？
打開你的手機定位設定,可能會看到「使用 GPS、GLONASS、Galileo 和 BeiDou」的選項。很多人會好奇：為什麼需要這麼多衛星系統？難道 GPS 不夠用嗎？
在我剛開始開發 GNSS 應用時,也認為 GPS 就足夠了。但在實際測試中,我們發現在台北市區,單用 GPS 時定位經常「跳動」,誤差可達 30-50 公尺；而啟用多 GNSS 後,定位穩定性大幅提升,誤差降到 10-15 公尺。
今天就來深入探討：為什麼多 GNSS 系統整合如此重要？它帶來哪些實質改善？
[GNSS筆記]衛星幾何如何影響精度？關鍵是 DOP 值
在 GNSS 定位中,有一個常被忽略但極其重要的指標：DOP 值。很多人以為「衛星越多,定位越準」,但實際上,衛星的幾何分布比數量更重要。
我在開發 GNSS 應用的早期,曾經困惑為什麼有時候在台北市區看到 10 顆衛星,定位卻在 20-30 公尺範圍跳動；而在陽明山空曠處只有 6 顆衛星,精度反而達到 3-5 公尺。後來才理解,關鍵就在於 DOP 值——衛星幾何對精度的「放大效應」。
今天就來深入解析 DOP 的原理、判讀標準,以及如何在實務中應用。
NMEA 協定：GNSS 接收機的通用語言
當你打開任何一款 GNSS 接收機的串口監控軟體,看到的第一個畫面通常是一串串以 $GP 開頭的文字訊息,不斷地滾動更新,有一種很洗畫面的感覺。這就是 NMEA 協定,幾乎所有 GNSS 接收機都支援的標準輸出格式。
在我剛開始開發 GNSS 應用時,面對這像火星文的字串完全摸不著頭緒。但當我慢慢理解了 NMEA 的結構後,才發現它其實沒那麼難懂,而且包含了定位所需的幾乎所有資訊。今天就來完整解析 NMEA 協定,讓你也能輕鬆讀懂衛星的「語言」。
[GNSS筆記]從衛星到你的手機，定位是如何實現的？
每天我們打開手機地圖、使用導航、叫外送，都在使用 GNSS 定位技術。但你有想過，為什麼手機能知道你在哪裡嗎？衛星在 2 萬公里外的太空，是如何精確定位到地面上的你？
在我剛開始接觸 GNSS 相關的功能開發時，也對這個「看不見的魔法」充滿好奇。經過多年的實務開發和測試，把手邊的資料做個整理，讓大家更理解 GNSS 定位的原理。
一、什麼是 GNSS？
[GNSS筆記]Cold Start TTFF：打破30秒迷思
之前一直以為 cold start 的 TTFF (Time To First Fix) 至少需要 30 秒才能完成定位。這個認知來自於一個看似合理的邏輯：GPS 衛星需要傳輸完整的 5 個 subframe 才能提供所有必要的導航資訊,而每個 subframe 需要 6 秒,因此 5 × 6 = 30 秒。
然而,最近與晶片廠商合作時,他們提供的測試數據徹底顛覆了我的認知——TTFF 竟然有時候可以達到 25 秒!
[GNSS筆記]是否可以用不同的衛星系統各一顆衛星進行定位?
✅ 先說結論：可以
🛰️ 多重GNSS定位：可以使用不同衛星系統進行3D定位！
如果接收器支援，絕對可以同時使用來自不同GNSS星座的訊號：
- 1顆GPS衛星 🇺🇸
- 1顆GLONASS衛星 🇷🇺
- 1顆北斗衛星 🇨🇳
- 1顆Galileo衛星 🇪🇺
這稱為多重GNSS或多星座定位，現代接收器經常這樣做！目前聯合國認可的四大全球衛星導航系統供應商，包含美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯系統（GLONASS）、歐盟的伽利略定位系統（GALILEO），以及大陸的北斗系統。
[筆記]NMEA：GPS設備間通訊的語言
當我們使用GPS設備時，或許聽過「NMEA」這個詞。那麼，NMEA又是什麼呢？它在GPS設備中扮演著什麼樣的角色？讓我們用淺顯易懂的方式來介紹NMEA的基礎知識。
什麼是NMEA？
NMEA是「National Marine Electronics Association」的縮寫，是一個組織，也是一種通訊協議的名稱。在GPS領域，NMEA是一種常用的通訊協議，用於不同GPS設備之間的數據交換和通訊。
NMEA的格式
NMEA數據通常以ASCII文本的形式進行傳輸，其中包含了特定的數據字段和信息。最常見的NMEA格式是NMEA 0183，它定義了不同類型的數據消息和對應的格式。
[筆記]全球導航衛星系統（GNSS）
全球導航衛星系統（GNSS）是現代科技帶來的一個奇蹟，它為我們提供了準確的定位和導航能力。你是否好奇GNSS是如何工作的？讓我們一起來探索它的原理和應用。
什麼是GNSS？
GNSS是由一系列衛星組成的全球定位系統。它倚賴於許多衛星在太空中的運行和地面上的接收器來提供定位和導航服務。最著名的GNSS系統包括美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、歐洲的Galileo和中國的北斗。