什么是GNSS？
谈起车联网，车队管理，车辆导航、防盗、紧急求助与救援、集群调度等定位应用需求，都离不开GNSS技术的广泛应用。GNSS为车联网不仅提供定位、导航、测距服务，而且也应用在个人定位和汽车定位导航等轨迹追踪设备领域。
今天这篇文章，就来聊聊GNSS那些事儿。什么是GNSS？
GNSS（Global Navigation Satellite System）即全球导航卫星系统，它泛指所有的卫星导航系统，包括全球的、区域的和增强的，如美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的Beidou、欧盟的Galileo等。来个全家福：
也就是说，卫星定位系统有多个，统称为GNSS，而我们平时所说的GPS只是GNSS中的一种，是目前最成熟、覆盖面最广、定位精度最高的一种卫星定位系统，我们日常所用的手机等设备主要都是靠GPS来定位的。GNSS的作用是定位和导航。准确来说，它还有一个普通人不太注意的功能，那就是授时。
学术上对GNSS的定义是这么说的： 全球导航卫星系统，是能在地球表面或近地空间的任何地点，为用户提供全天候的三维坐标、速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。
看明白了吧，三维坐标、速度、时间信息，是GNSS的必备功能。这三个信息，我们通常称之为PVT（Position Velocity and Time）。
GNSS的工作原理
那么，GNSS是如何帮助用户获取PVT信息的呢？我们来做一个立体几何数学题。
众所周知，地球表面的任何一个位置，都有它的三维坐标，也就是经度、纬度和高程。它头顶上的GNSS卫星，也有自己的三维坐标。
那么，我们把整个空间看成一个坐标系，可以画一个立方体。立方体的两个对角，分别是用户和卫星，如下：
根据中学立体几何的知识，我们可以知道，卫星和用户之间的距离△L（这个距离也被称为“伪距”），是：
卫星的坐标是（x’,y’,z’），这是已知的。用户的坐标是（x,y,z），这是未知的。与此同时，卫星可以给用户终端发信号，信号的传输速度基本上几乎等同于光速c。而卫星上面有精度极高的原子钟，所以知道自己的时间是t。假设用户终端的时间是t’，那么，卫星和用户之间的距离△L，又可以通过下面这个公式算出：
两个公式一合并，就变成了：
一个公式里有4个未知数（x,y,z,t），大家都懂的，这个公式是解不出来滴。怎么才能解出来？再列三个公式呗。也就是说，再找3个卫星的坐标值，组成4个四元方程，就OK了。这就是为什么，一个用户终端要想解算出自己的准确位置，必须要有至少4颗卫星。
GNSS的关键技术
虽然GNSS的工作原理看似简单，但真正想要把这个系统做好，是非常困难的。
衡量一个GNSS系统是否足够优秀，主要看它的精度、速度和灵敏度。这个速度，主要是指从启动定位设备到首次正常定位所需的时间，也称为TTFF（Time to First Fix）。
影响GNSS定位精度的主要原因，是误差。误差既来自系统的内部，也来自外部。例如穿透电离层和对流层时产生的误差，还有卫星高速移动产生的多普勒效应引起的误差，以及多径效应误差、通道误差、卫星钟误差、星历误差、内部噪声误差等等。
这些误差，有些是可以完全消除的，也有些是无法消除或只能部分消除的。消除水平的高低，直接决定了系统的准确性和可靠性。 为了更好地消除误差、提高反应速度，GNSS会引入一些天基或陆基的辅助手段。结合辅助手段的GNSS，也被称为A-GNSS。A就是Assisted，“辅助”的意思。
现在比较常用的，是通过陆基的移动通信网络，传送增强改正数据，提供辅助信息，加强和加快卫星导航信号的搜索跟踪性能和速度，缩短定位时间，提高定位精度。 除了A-GNSS之外，GNSS还引入了一些关键技术，帮助提升系统性能。
首先是RTK技术。
RTK（Real-time kinematic），称为实时动态差分法，又称为载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，包括传统RTK和网络RTK。
传统RTK模式，只有一个基准站。网络RTK模式，有多个基准站。
以网络RTK为例，多个基准站会采集监测数据发给控制中心，控制中心针对数据进行粗差剔除后，再进行解算，并最终将改正信息发给用户。
网络RTK的覆盖范围很快，可以距离用户上百公里。而且，网络RTK拥有更高的精度和稳定性。
然后是惯性导航技术。
GNSS卫星定位虽然方便，但容易受客观条件的影响。例如隧道、森林等路段，GNSS信号容易中断。此时，就需要临时采用其它的辅助手段。航位推算（DR，Dead Reckoning），就是一种自主式的惯性导航技术。通过采用加速度传感器和陀螺仪传感器，结合一些专用算法，它可以根据用户终端（例如车辆）的初始位置信息以及传感器获得的信息，推算出用户终端在盲区位置的高精度导航数据。 DR和GNSS有很强的互补性，一方面DR可以帮助补盲，另一方面GNSS也能对DR进行实时纠偏，帮助DR推测出更准确的位置。
GNSS的应用场景
GNSS目前能够满足大部分的行业应用需求，例如交通、水利、减灾、海事、勘探、建筑等领域，尤其随着车联网行业发展，5G对车联网的重要意义，GNSS定位导航服务，同样是车联网发展的必备条件。
映翰通车载无线通讯网关VG710和车载追踪网关VT310均集成GNSS，精确定位可以随时了解车辆位置信息，集成惯性导航系统，当GNSS信号弱、无信号或多径效应会导致定位不准时，依然能够提供优异的定位精度，为用户提供持续精确的车辆定位信息，帮助客户实时获取车辆运行状态，跟踪车辆位置，保障车辆安全高效运行。
